WO2023149386A1 - Satellite control method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a satellite control method.
- a satellite has a platform unit that has basic functions such as a power supply system (power generation function, power control function), an attitude orbit control system (propulsion function, attitude orbit control function), and a thermal control function, and a mission unit that performs a predetermined mission. It is manufactured with integrated functions and operated in outer space. It is known that an artificial satellite that has reached its expiration date is discarded as a whole. Further, in the case of an artificial satellite orbiting a geostationary orbit, it is known to transfer the artificial satellite to an orbit called a graveyard orbit and discard it (see, for example, Patent Document 1). Further, it is known that when a satellite fails to perform a predetermined mission due to a failure in either the power supply system or the attitude orbit control system on orbit, the satellite is scrapped as a whole.
- the present invention has been made in view of these points, and provides a satellite control method that can reduce the cost of purchasing, remanufacturing, operating, etc. of an artificial satellite by reusing or making effective use of usable parts. intended to
- a satellite control method of the present invention for solving the above problems is a satellite control method for orbiting in a first orbit in combination with a first mission satellite, and providing power for the first mission satellite to perform a mission in the first orbit.
- the separating step may include separating the first mission satellite from the platform satellite and injecting the first mission satellite into an orbit for entry into the atmosphere.
- the platform satellite may be moved to another orbit different from the first orbit to separate the first mission satellite.
- the method of the present invention in a state in which the platform satellite is coupled with the first mission satellite, the second mission satellite, or the third mission satellite different from the second mission satellite, the platform satellite, It may further comprise the step of moving to a trajectory different from the first trajectory.
- the platform satellite has a power generator, and the first mission satellite and the second mission satellite do not have a power generator, are detachably coupled to the platform satellite, and are powered by the platform satellite.
- the first mission satellite and/or the second mission satellite has a power supply system and/or an attitude orbit control system and is detachably coupled to the platform satellite, and the first mission satellite and/or the second mission satellite If there is a failure in the power supply system of the satellite, power may be supplied from the platform satellite.
- the first mission satellite and/or the second mission satellite has a power supply system and/or an attitude orbit control system, and the power supply system and/or the attitude orbit control system fails on the first orbit.
- a mission satellite and/or said second mission satellite and said platform satellite may be coupled.
- the platform satellite may be discarded while the first mission satellite is coupled to the platform satellite.
- the satellite control method of the present invention is such that the first mission satellite orbits in the geostationary orbit, which is the first orbit, and the power for the first mission satellite to execute a mission in the geostationary orbit is supplied to the first orbit.
- an orbital descent step of moving a platform satellite to supply one mission satellite to a second orbit closer to the earth than the first orbit; and a separation step of separating the first mission satellite from the platform satellite in the second orbit.
- the satellite control method of the present invention orbits in conjunction with a first mission satellite on a first orbit, and supplies power to the first mission satellite for the first mission satellite to perform a mission in the first orbit.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a satellite utilization system; FIG. It is a figure which shows the structure of an artificial satellite. It is a figure which shows the state which the artificial satellite is going around the geostationary orbit.
- FIG. 4 is a diagram showing the movement of satellites according to the satellite control method of the embodiment of the present invention; It is a block diagram which shows the structure of a satellite management apparatus.
- 1 is a flow diagram of a satellite control method;
- FIG. FIG. 4 is a diagram showing motion of another satellite according to the satellite control method of the embodiment of the present invention;
- FIG. 4 is a diagram showing motion of another satellite according to the satellite control method of the embodiment of the present invention;
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the satellite utilization system S100.
- FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the artificial satellite 1.
- FIG. 3 is a diagram showing a state in which the artificial satellite 1 is orbiting the geostationary orbit 101. As shown in FIG.
- the satellite utilization system S100 of this embodiment includes an artificial satellite 1 and a satellite management device 2 on the ground.
- the artificial satellite 1 has a platform satellite P and a mission satellite M.
- Mission satellite M is a satellite detachably coupled to platform satellite P.
- the satellite 1 moves between the geostationary orbit 101 (see FIG. 3), which is the first orbit, and the geostationary transfer orbit 102, which is the second orbit.
- a geostationary orbit (GEO) 101 is a circular orbit whose altitude from the surface of the earth 10 is approximately 36,000 km above the equator.
- a geostationary transfer orbit 102 (GTO) is an orbit into which the artificial satellite 1 is temporarily injected before the artificial satellite 1 launched from the earth 10 moves to the geostationary orbit 101 .
- the geostationary transfer orbit 102 is an elliptical orbit whose perigee is at a lower altitude than the geostationary orbit 101 .
- FIG. 4 is a diagram illustrating satellite motion according to the satellite control method of the embodiment of the present invention.
- the first mission satellite M1 which has reached the expiration date, is separated from the platform satellite P, and the second mission satellite M2 launched from the earth is newly coupled to the platform satellite P.
- a satellite control method will be described.
- the artificial satellite 1 orbiting the geostationary orbit 101 is moved to the geostationary transfer orbit 102, which is a second orbit closer to the earth than the geostationary orbit 101 ((1 in FIG. 4). ) and (2)).
- the first mission satellite M1 is separated from the platform satellite P of artificial satellite 1.
- the platform satellite P is not coupled to the mission satellite M ((3) in FIG. 4).
- a second mission satellite M2 scheduled to be coupled to the platform satellite P is launched from the ground and injected into the geostationary transfer orbit 102 ((4) in FIG. 4).
- the platform satellite P moves toward the second mission satellite M2 on the geostationary transfer orbit 102 and couples with the second mission satellite M2 ((5) in FIG. 4).
- the platform satellite P coupled with the second mission satellite M2 rises again toward the geostationary orbit 101 and continues orbiting on the geostationary orbit 101 ((6) in FIG. 4).
- the mission satellite M coupled to the platform satellite P can be changed from the first mission satellite M1 to the second mission satellite M2. Instead of disposing of the entire satellite 1 when the deadline expires, only the first mission satellite M1 can be discarded, and the platform satellite P can continue to be used with the second mission satellite M2 coupled. can.
- the artificial satellite 1 has a platform satellite P and a mission satellite M as described above.
- Platform satellite P is the satellite to which mission satellite M is coupled.
- the mission satellite M is a satellite that performs a predetermined mission in outer space.
- the platform satellite P has, as shown in FIG.
- the platform satellite P also has, for example, structural and integration parts (not shown).
- the structural part here means a panel or the like necessary for the platform satellite P to maintain its shape.
- the integration part means a cable, a bracket, and the like.
- the solar array paddle 31 and the power source unit 32 are collectively called a power supply system
- the propulsion device 34 and the attitude control device 35 are collectively called an attitude orbit control system.
- the solar paddle 31 is a power generator that converts sunlight into electric power.
- the solar array paddle 31 has, for example, a foldable power generation panel that is deployed in outer space.
- the power supply unit 32 has a battery and a power control device (not shown), and the battery stores the power generated by the solar paddle 31 .
- the power supply unit 32 supplies power to each unit of the platform satellite P.
- the power supply unit 32 also supplies power to the mission satellite M coupled to the platform satellite P, as an example.
- Power supply 32 also provides power to mission satellite M, for example, so that mission satellite M can continue its mission while platform satellite P is orbiting.
- the platform satellite P supplies power to the mission satellites (first mission satellite, second mission satellite, and so on) so that the mission satellites can execute missions in predetermined orbits. (including the Nth mission satellite coupled to ).
- the coupling mechanism 33 is a mechanism for coupling the platform satellite P and the mission satellite M.
- the coupling mechanism 33 specifically has a mechanism for mechanically coupling with the coupling mechanism 41 of the mission satellite M. As shown in FIG.
- the coupling mechanism 33 operates, for example, based on a control signal from the control unit 37 to switch the coupling state between the platform satellite P and the mission satellite M.
- FIG. When the mission satellite M is separated from the platform satellite P, the coupling mechanism 33 releases the connection between the platform satellite P and the mission satellite M, thereby separating the mission satellite M from the platform satellite P.
- the propulsion device 34 is a device that generates a propulsive force for moving the platform satellite P, such as a chemical propulsion device or an electric propulsion device.
- Chemical propulsion devices are, by way of example, monopropellant or bipropellant thrusters.
- the electric propulsion device is, by way of example, an ion engine or a Hall thruster engine.
- the attitude control device 35 is a device for controlling the attitude of the platform satellite P, and has attitude sensors and actuators (not shown).
- Attitude sensors are devices such as gyroscopes, earth sensors, sun sensors, star trackers and magnetic sensors.
- Actuators are devices such as momentum wheels, reaction wheels and control moment gyros.
- the attitude control device 35 has, for example, a device (not shown) that measures the relative distance between the platform satellite P and the mission satellite M flying away from the platform satellite P in outer space.
- the attitude control device 35 also has a device for measuring the attitude of the mission satellite M, a device for specifying the state of motion of the mission satellite M, and the like.
- the communication device 36 is, for example, a device that communicates with the communication device 44 of the mission satellite M and the satellite management device 2 on the ground.
- the communication device 36 transmits various data related to the platform satellite P, for example, to the satellite management device 2 .
- the communication device 36 may also transmit various data regarding the mission satellites M coupled to the platform satellite P to the satellite manager 2 .
- the communication device 36 receives various command signals transmitted by the satellite management device 2 .
- the communication device 36 may transmit the following information to the satellite management device 2 in order to notify the satellite management device 2 that the mission satellite M needs to be replaced.
- the communication device 36 provides information indicating that the first mission satellite M1 coupled to the platform satellite P has failed, and information indicating that the first mission satellite M1 has expired and operation has ended. , or information indicating that the first mission satellite M1 needs to be replaced.
- Such information may be directly transmitted by the first mission satellite M1 itself to the satellite management device 2 and/or a mission control device (not shown) on the ground different from the satellite management device 2 .
- the control unit 37 is a computer that controls the operation of each unit of the platform satellite P.
- the control unit 37 controls the operation of the coupling mechanism 33 to couple or separate the platform satellite P and the mission satellite M.
- the control unit 37 also controls the coupling mechanism 33 and the propulsion device 34 to separate the mission satellite M from the platform satellite P such that, as an example, the mission satellite M moves to a fourth orbit that enters the atmosphere.
- the controller 37 also controls the operation of the propulsion device 34 to move the platform satellite P.
- platform satellite P moves from geostationary transfer orbit 102 to geostationary orbit 101 and from geostationary transfer orbit 102 to geostationary orbit 101 .
- the fourth orbit is the orbit for re-entering the atmosphere of the mission satellite M separated from the platform satellite.
- There may be.
- a trajectory in which the separated mission satellite M enters the atmosphere over five years may be used. It does not matter how long it takes for the mission satellite M to enter the atmosphere after it is separated from the platform satellite P.
- a mode may be adopted in which a fall area is determined and the mission satellite is controlled to plunge into the atmosphere.
- the mission satellite M separated from the platform satellite P may be put into any orbit. It may be a trajectory.
- the thermal control unit 38 is a control unit that controls the temperature of devices such as heaters and temperature sensors provided on the platform satellite P, and is controlled by the control unit 37, for example.
- the mission satellite M has, as shown in FIG.
- the mission satellite M is, for example, a satellite that performs a mission related to meteorological observation, a mission related to land observation or ocean observation, a mission related to positioning such as a global positioning system (GPS), a mission related to air traffic management, or a mission related to communication.
- the mission satellite M like the platform satellite P, also has, for example, a structural part and an integration part (not shown).
- a "mission” is not a temporary mission, such as transferring certain equipment, cargo, or satellites, etc. from a geostationary transfer orbit to a geostationary orbit, but a long-term orbital mission, such as a meteorological observation mission, as described above. It refers to ongoing missions.
- connection mechanism 41 is a mechanism for connecting the platform satellite P and the mission satellite M.
- the coupling mechanism 41 has a mechanism for mechanically coupling with the coupling mechanism 33 of the platform satellite P, for example.
- the mission device 42 is a device for executing the mission that the mission satellite M should perform in outer space, and has various measuring instruments, for example.
- the power distribution device 43 is a device that supplies power supplied from the platform satellite P to each device provided on the mission satellite M.
- the communication device 44 is a device that communicates with each of the communication device 36 of the platform satellite P and the mission control device on the ground.
- the communication device 44 for example, transmits various data obtained by the mission satellite M executing a mission to the platform satellite P and/or the mission control device on the ground.
- the control unit 45 is a computer that controls the operation of each part of the mission satellite M. Specifically, the control unit 45 controls operations of the coupling mechanism 41, the mission device 42, the power distribution device 43, the communication device 44, the heat control unit 46, and the like.
- the thermal control unit 46 is a control unit that controls the temperature of equipment such as a heater and a temperature sensor provided on the mission satellite M, and is controlled by the control unit 45, for example.
- Mission satellite M may not have the capability to communicate with platform satellite P.
- the control unit 45 controls the operation of the connection mechanism 41, but if the connection mechanism 41 does not have an operable structure, the control unit 45 controls the connection mechanism 41. do not need to be controlled. Specifically, for example, if the coupling mechanism 41 is configured by a structure (for example, a handle) to which the coupling mechanism 33 of the platform satellite P is coupled, control by the control unit 45 is unnecessary.
- the mission satellite M does not include the solar array paddle 31, the power supply unit 32, the propulsion device 34, and the attitude control device 35.
- the mission satellite M is configured in this way, there is an advantage that the mission satellite M can be made small and light. Furthermore, since the mission satellite M does not need to perform most of the various post-production/pre-launch tests that have been performed with the conventional technology, it is possible to reduce costs and greatly shorten the development period.
- the mission satellite M does not have the solar array paddle 31, the power supply unit 32, the propulsion device 34, the attitude control device 35, etc., and the mission satellite M may have these devices. .
- the mission satellite M equipped with a power supply system (solar battery paddle 31, power supply unit 32) and an attitude orbit control system (propulsion device 34, attitude control device 35) is operated in orbit by the power supply system and/or the attitude orbit control system. may have failed.
- the platform satellite P is coupled with the second mission satellite M2 launched from the earth.
- the mission satellite M can be made small and light as described above is advantageous in that the second mission satellite M2, which is coupled to the platform satellite P, can be launched with a smaller rocket.
- the platform satellite P and the mission satellite M may be launched by the same rocket (not shown) or may be launched by separate rockets.
- FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the satellite management device 2. As shown in FIG.
- the satellite management device 2 is a device placed on the ground and has a communication section 21 , a storage section 22 and a control section 23 .
- the communication unit 21 communicates with the artificial satellite 1. Specifically, the communication unit 21 receives signals transmitted from the platform satellite P of the artificial satellite 1 and transmits various command signals to the platform satellite P.
- FIG. 1 A block diagram illustrating an exemplary computing environment in accordance with the present disclosure.
- the storage unit 22 is a storage medium that stores various data, and includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a hard disk, and the like.
- the storage unit 22 stores computer programs executed by the control unit 23 .
- the control unit 23 has a CPU (Central Processing Unit) and the like.
- the control unit 23 functions as a data acquisition unit 24 , a condition determination unit 25 , a signal generation unit 26 and a transmission unit 27 by executing computer programs stored in the storage unit 22 .
- the data acquisition unit 24 receives signals transmitted from the platform satellite P via the communication unit 21 and acquires various data.
- the condition determination unit 25 is a functional unit that determines various conditions regarding the operation of the platform satellite P and the mission satellite M.
- the condition determining unit 25 autonomously determines operating conditions for the platform satellite P and the mission satellite M based on various parameters relating to the operation of the platform satellite P and the mission satellite M, for example.
- the condition determining unit 25 may also determine operating conditions for the platform satellite P and the mission satellite M by accepting conditions determined by the operator.
- condition determining unit 25 determines various conditions regarding the operation of the mission satellite M, but the condition determining unit 25 may determine only various conditions regarding the operation of the platform satellite P. good. That is, in the present invention, whether or not the satellite management device 2 controls the mission satellite M is optional.
- the condition determination unit 25 determines the time slot for starting the movement of the platform satellite P. Specifically, the condition determining unit 25 first determines whether the platform satellite P is stationary based on the first time zone in which the second mission satellite M2 scheduled to be coupled to the platform satellite P should reach the geostationary orbit 101. A second time period to reach the transfer trajectory 102 is determined. Then, the condition determination unit 25 determines a third time period for starting the movement of the platform satellite P toward the geostationary transfer orbit 102 based on the second time period.
- the condition determination unit 25 determines the time period before the first time period as the time period in which the platform satellite P should reach the geostationary transfer orbit 102 (second time period). Then, the condition determining unit 25 sets the time period before the second time period so that the platform satellite P reaches the geostationary transfer orbit 102 in the second time period. A time period (third time period) for starting movement toward the transfer orbit 102 is determined.
- the platform satellite P and the second mission satellite M2 can be systematically coupled.
- the condition determination unit 25 also determines a target position to be reached by the platform satellite P when the platform satellite P is lowered to the geostationary transfer orbit 102 .
- the condition determining unit 25 determines the target position of the platform satellite P based on, for example, the position in the geostationary transfer orbit 102 that the second mission satellite M2 should reach. Specifically, the condition determination unit 25 determines a position that is a distance X [m] away from the second mission satellite M2 as the target position.
- the signal generation unit 26 generates a command signal including information on various operating conditions determined by the condition determination unit 25 .
- the signal generator 26 generates various signals related to the operations of the platform satellite P and the mission satellite M. Specifically, for example, a command signal (third command signal).
- This command signal may contain only information that serves as a trigger for causing the platform satellite P to start a predetermined operation, or information indicating the operating conditions of predetermined equipment (for example, the coupling mechanism 33, etc.) of the platform satellite P. may contain
- the signal generation unit 26 may also generate a command signal (fourth command signal) for moving the platform satellite P from the geostationary transfer orbit 102 to the geostationary orbit 101 .
- This command signal may also contain only information serving as a trigger for causing the platform satellite P to start a predetermined operation, or information indicating the operating conditions of predetermined equipment (for example, the propulsion device 34, etc.) of the platform satellite P. may contain
- the transmission unit 27 transmits the command signal generated by the signal generation unit 26 to the platform satellite P via the communication unit 21 .
- the transmitting unit 27 may transmit, for example, a command signal for starting the movement of the platform satellite P to the geostationary transfer orbit 102 to the platform satellite P as the first command signal.
- the first command signal may include information of the target position determined based on the position in the geostationary transfer orbit 102 that the second mission satellite M2 should reach, determined by the condition determination unit 25 .
- the transmission unit 27 may also transmit a command signal for separating the first mission satellite M1 from the platform satellite P to the platform satellite P as a second command signal.
- the second command signal may contain information of the operating conditions under which platform satellite P separates first mission satellite M1.
- the transmission unit 27 also transmits the third command signal and the fourth command signal generated by the signal generation unit 26 to the platform satellite P.
- each of the first to fourth command signals may include a plurality of commands.
- FIG. FIG. 6 is a flow diagram of a satellite control method.
- the platform satellite P to which the first mission satellite M1 is coupled is orbiting the geostationary orbit 101 .
- the platform satellite P may remain positioned in a predetermined orbit and may be coupled with a mission satellite launched from the earth. .
- Such a control method is illustrated in FIG.
- step S1 which is an orbital descent step
- the platform satellite P is lowered from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 .
- the platform satellite P receives the first command signal for starting the descent of the platform satellite P transmitted by the satellite management device 2 .
- the platform satellite P starts moving from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 when it receives this first command signal.
- the platform satellite P moves to a target position determined based on the position on the geostationary transfer orbit 102 to be reached by the second mission satellite M2, which is included in the first command signal as an example. .
- the second mission satellite M2 is launched by a rocket from the ground, is put into the geostationary transfer orbit 102, and is positioned at a predetermined position in the geostationary transfer orbit 102 during a predetermined time period.
- step S2 the platform satellite P separates the first mission satellite M1.
- the platform satellite P separates the first mission satellite M1 according to the separation operation conditions indicated by this signal.
- platform satellite P launches first mission satellite M1 into fourth orbit.
- the first mission satellite M1 is burned in the atmosphere and discarded.
- step S3 which is a combining step, the platform satellite P from which the first mission satellite M1 has been separated into a single unit moves toward the second mission satellite M2 located at a predetermined position on the geostationary transfer orbit 102. do. Platform satellite P then mates with second mission satellite M2. Platform satellite P is coupled to second mission satellite M2, for example, by mechanically coupling coupling 33 of platform satellite P and coupling 41 of second mission satellite M2.
- Power is supplied from the platform satellite P to the second mission satellite M2 coupled to the platform satellite P, thereby enabling the second mission satellite M2 to perform a predetermined mission.
- step S4 which is an orbit raising step (orbit moving step)
- the platform satellite P coupled with the second mission satellite M2 is raised to the geostationary orbit 101 again.
- the platform satellite P moves to a predetermined position on the geostationary orbit 101 indicated by the positional information based on the positional information indicating the position in the geostationary orbit 101 where the second mission satellite M2 should be located.
- the platform satellite P orbits the geostationary orbit 101 with the second mission satellite M2 coupled thereto, and the second mission satellite M2 performs a predetermined mission in the geostationary orbit 101.
- the platform satellite P descended from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 for coupling with the second mission satellite M2 moves the first mission satellite M1 to the fourth After being injected into orbit, it couples to the next second mission satellite M2 without changing its orbit.
- Such a method is advantageous in comparison with, for example, platform satellite P moving from geostationary orbit 101 to graveyard orbit and then descending to geostationary transfer orbit 102 for disposal of first mission satellite M1. It requires less fuel for the movement of satellite P and is efficient. In addition, space disposal (to graveyard orbit) can be eliminated.
- the mission satellite M does not have a power generator or the like, and is detachably coupled to the platform satellite P so that power is supplied from the platform satellite P. Therefore, the mission satellite M can be made small, light, and easy.
- This embodiment is not limited to the specific aspects described above, and may be modified as follows, for example.
- the geostationary orbit 101 and the geostationary transfer orbit 102 are illustrated above as the first orbit and the second orbit, the first orbit and the second orbit may be other arbitrary orbits.
- the first trajectory and the second trajectory may be the same trajectory.
- the platform satellite P may move the second mission satellite M2 not to the geostationary orbit 101 but to a third orbit different from the first orbit and the second orbit.
- the third orbit may be, for example, a middle orbit or a quasi-zenith orbit.
- the satellite launched from the ground is exemplified to move to the first orbit after being injected into the second orbit, but the satellite may be injected directly into the first orbit.
- the first mission satellite M1 may be separated in the first orbit and then coupled with the second mission satellite M2 without the platform satellite P moving to the second orbit ( See Figure 7).
- the second mission satellite M2 may be directly injected into the first orbit, or may be injected into the first orbit via the second orbit.
- the platform satellite P coupled with the second mission satellite M2 may continue to orbit the first orbit, or may be moved to another orbit different from the first orbit.
- Other trajectories may be, for example, the third trajectory.
- the first mission satellite M1 is rammed into the atmosphere, but the platform satellite P does not ram the first mission satellite M1 into the atmosphere. Satellite M1 may be separated. Platform satellite P may separate first mission satellite M1, for example, in a graveyard orbit.
- the graveyard orbit is, for example, an orbit higher than the geostationary orbit by about 200 km to 300 km.
- each satellite is controlled such that, for example, the satellite management device 2 selects one platform satellite P from among a plurality of platform satellites P and couples the selected platform satellite P with the second mission satellite M2.
- ⁇ Modification> Method of introducing platform satellite P and mission satellite M into orbit
- the platform satellite P and the mission satellite M were launched by the same or separate rockets.
- the introduction of the platform satellite P and the mission satellite M into the geostationary orbit 101 or the geostationary transfer orbit 102 may be carried out by any procedure.
- the following satellite introduction steps may be used. .
- this satellite introduction step as an example, after launching the platform satellite P and the first mission satellite M1 by the same or different rockets in a state in which they are not coupled with each other, the platform satellite P and the It is coupled with the first mission satellite M1. Then, the platform satellite P coupled with the first mission satellite M1 is raised from the geostationary transfer orbit 102 to the geostationary orbit 101 .
- the platform satellite P and the mission satellite M launched by the rocket the platform satellite P is first separated from the rocket and put into the geostationary transfer orbit 102, and then the mission satellite M is separated from the rocket and put into the geostationary transfer orbit 102.
- the mission satellite M may be launched by a rocket and go around a predetermined orbit to perform a mission. After that, if the power supply system and/or the attitude orbit control system of the mission satellite M fails and a predetermined mission cannot be performed, the platform satellite P is launched by a rocket and the platform satellite P and the mission satellite M are coupled. good. (See Figure 8)
- the first mission satellite M1 and/or the second mission satellite M2 are coupled to the platform satellite P orbiting the first orbit, but as shown in FIG. has a power supply system and/or an attitude orbit control system, and may be configured to be able to perform a mission independently without receiving power supply from the platform satellite P.
- the mission satellite M is configured to be detachably coupled to the platform satellite P, and if a failure occurs in the power supply system and/or the attitude start-up control system of the mission satellite M, coupling with the platform satellite P will occur. It may be configured to allow In this case, it can be said that the state in which the mission satellite M and the platform satellite P are combined corresponds to the state (1) in FIG. 4 or the first state in FIG.
- the step of separating the first mission satellite M1 in (3) of FIG. 4 and FIG. 7 is performed after such a combining step.
- the mission satellite M and the platform satellite P may be discarded in a combined state.
- the power supply system of the mission satellite M fails, power may be supplied from the connected platform satellite P.
- the coupled platform satellite P may be configured to perform attitude orbit control.
- the platform satellite P moves from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 to separate the first mission satellite M1.
- the first mission satellite M1 may be replaced by other conditions other than the expiration of the service life. For example, when the platform satellite P detects a failure of the first mission satellite M1 and receives a command signal to separate the first mission satellite M1 from the satellite management device 2, the platform satellite P separates the first mission satellite M1, It may be coupled with a second mission satellite M2 launched from the ground.
- the platform satellite P separates the first mission satellite M1, and then the second mission satellite M2 joins the platform satellite P.
- the platform satellite P may move together with the mission satellite M to another orbit such as the fourth orbit.
- the platform satellite P has a mission satellite M (for example, a first mission satellite M1, a second mission satellite M2, or a third mission satellite different from the second mission satellite). ) are coupled, the platform satellite P may be moved to another orbit, such as the fourth orbit.
- the third mission satellite may be any mission satellite M that is coupled to the platform satellite P after the second mission satellite M2 has been separated from the platform satellite P, for example.
- the satellite management device 2 may control the satellites in the following manner. First, the satellite management device 2 selects, from among the plurality of platform satellites P orbiting the geostationary orbit 101, the second platform satellite P2 that can be coupled to the mission satellite M separated from the first platform satellite P1. A movement instruction command signal is transmitted to the 2-platform satellite P2 to move it to a predetermined position where it can be coupled to the mission satellite M. The satellite management device 2 transmits a separation instruction command signal for separating the mission satellite M to the failed first platform satellite P1.
- the second platform satellite P2 receives the movement instruction command signal from the satellite management device 2 and moves toward the mission satellite M separated from the first platform satellite P1.
- the first platform satellite P1 receives a separation instruction command signal from the satellite management device 2 and separates the mission satellite M.
- the second platform satellite P2 is coupled to the mission satellite M so that the mission satellite M can continue to be used in the geostationary orbit 101 .
- the present application discloses the following inventions: 1. an orbital descent step of moving a platform satellite orbiting in a first orbit coupled with a first mission satellite to a second orbit closer to the earth than the first orbit; a separation step of separating the first mission satellite; a coupling step of coupling the second mission satellite inserted into the second orbit and the platform satellite; an orbit moving step of moving to one orbit or a third orbit different from the first orbit and the second orbit.
- the separating step may include separating the first mission satellite from the platform satellite and injecting the first mission satellite into an orbit for entry into the atmosphere.
- the above satellite control method further includes a time zone determination step of determining a time zone during which the platform satellite should reach the second orbit, wherein the time zone determination step includes determining a time zone during which the second mission satellite reaches the first orbit. determining a second time period for the platform satellite to reach the second orbit based on a first time period for the platform satellite to reach the second orbit; determining a third time period to initiate movement toward second orbit, wherein said orbital descent step causes said platform satellite to begin movement toward said second orbit during said third time period. may include steps.
- the step of lowering the orbit may include moving the platform satellite to a predetermined position on the second orbit determined based on a position on the second orbit to be reached by the second mission satellite.
- the first orbit is a geostationary orbit
- the second orbit is a geostationary transfer orbit
- the orbit descending step initiates movement of the platform satellite to the geostationary transfer orbit, as transmitted by a satellite manager on the ground.
- the platform satellite may initiate movement from the geostationary orbit to the geostationary transfer orbit when the platform satellite receives a first command signal to.
- the orbit moving step moves the platform satellite coupled with the second mission satellite to a predetermined position on the first orbit based on position information indicating the position where the second mission satellite should be positioned on the first orbit.
- a step of moving may be included.
- the first orbit is a geostationary orbit
- the second orbit is a geostationary transfer orbit
- the separating step includes a first mission satellite transmitted by a satellite management device on the ground for separating the first mission satellite from the platform satellite.
- the platform satellite may detach the first mission satellite based on two command signals.
- the combining step comprises combining the platform satellite with the second mission satellite based on a third command signal transmitted by a satellite management device on the ground for combining the second mission satellite and the platform satellite. may contain.
- the first orbit is a geostationary orbit
- the second orbit is a geostationary transfer orbit
- the orbit movement step moves the platform satellite from the geostationary transfer orbit to the geostationary orbit transmitted by a satellite management device on the ground. moving said platform satellite to said geostationary orbit based on a fourth command signal to cause said platform satellite to move to said geostationary orbit;
- the platform satellite in a state where the platform satellite is coupled with the second mission satellite or a third mission satellite different from the second mission satellite, the platform satellite is put into an orbit for entering the atmosphere. It may further have a step of moving.
- the platform satellite has a power generator, and the first mission satellite and the second mission satellite do not have a power generator, are detachably coupled to the platform satellite, and are powered by the platform satellite.
- the above satellite control method includes launching the platform satellite and the first mission satellite into the second orbit by the same or different rockets in a state in which they are not coupled with each other, and then launching the platform satellite and the first mission satellite into the second orbit.
- the method may further include a satellite introduction step of combining with one mission satellite and moving the platform satellite and the first mission satellite from the second orbit to the first orbit.
- a notification step may be further included in which the platform satellite or the first mission satellite transmits at least one of information indicating that an exchange is required to a satellite management device on the ground.
- Satellite management device 10 Earth 21 Communication unit 22 Storage unit 23 Control unit 24 Data acquisition unit 25 Condition determination unit 26 Signal generation unit 27 Transmission unit 31 Solar paddle 32 Power supply unit 33 Coupling mechanism 34 Propulsion device 35 Attitude control device 36 communication device 37 control unit 41 coupling mechanism 42 mission device 43 power distribution device 44 communication device 45 control unit 101 geostationary orbit 102 geostationary transfer orbit M mission satellite M1 first mission satellite M2 second mission satellite P platform satellite P1 first platform satellite P2 2nd platform satellite S100 Satellite utilization system
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Abstract
Provided is a satellite control method capable of suppressing cost for purchasing, remanufacturing, operating, and the like, of an artificial satellite. A satellite control method according to the present invention comprises: a separation step for separating, from a platform satellite P that revolves while being joined together with a first mission satellite M1 along a first orbit and that supplies the first mission satellite with electric power for enabling the first mission satellite to execute a mission on a stationery orbit, the first mission satellite M1; a joining step for joining a second mission satellite M2 injected into the first orbit with the platform satellite P; and a post-joining step for causing the platform satellite P joined with the second mission satellite M2 to revolve along the first orbit or to move along another orbit different from the first orbit.
Description
本発明は、衛星制御方法に関する。
The present invention relates to a satellite control method.
従来、人工衛星は電源系(発電機能、電力制御機能)、姿勢軌道制御系(推進機能、姿勢軌道制御機能)、熱制御機能などの基本的機能を有するプラットフォーム部と、所定のミッションを行うミッション機能とが一体となって製造され、宇宙空間で運用される。そして、使用期限が到来した人工衛星は一体のまま全体を廃棄することが知られている。また、静止軌道を周回している人工衛星の場合、人工衛星を墓場軌道と呼ばれる軌道に移送して廃棄することが知られている(例えば、特許文献1を参照)。また、人工衛星は軌道上で電源系、姿勢軌道制御系のいずれかに故障が発生して所定のミッションを行えなくなると、人工衛星は一体のまま全体を廃棄することが知られている。
Conventionally, a satellite has a platform unit that has basic functions such as a power supply system (power generation function, power control function), an attitude orbit control system (propulsion function, attitude orbit control function), and a thermal control function, and a mission unit that performs a predetermined mission. It is manufactured with integrated functions and operated in outer space. It is known that an artificial satellite that has reached its expiration date is discarded as a whole. Further, in the case of an artificial satellite orbiting a geostationary orbit, it is known to transfer the artificial satellite to an orbit called a graveyard orbit and discard it (see, for example, Patent Document 1). Further, it is known that when a satellite fails to perform a predetermined mission due to a failure in either the power supply system or the attitude orbit control system on orbit, the satellite is scrapped as a whole.
従来の技術では、人工衛星の使用期限が到来した場合に、例えば人工衛星の制御部、推進装置、電源部などはまだ利用可能であるにも関わらず人工衛星全体が廃棄されるため、人工衛星の購入コスト及び運用等のコストが高いという問題があった。
In the conventional technology, when the satellite reaches its expiration date, the entire satellite is scrapped, even though the satellite's control unit, propulsion device, power supply, etc., can still be used. However, there was a problem that the purchase cost and operation cost were high.
あるいは、軌道上で電源系、姿勢軌道制御系のいずれかに故障が発生して所定のミッションを行えなくなった場合に、ミッション機能がまだ利用可能であるにも関わらず人工衛星全体が廃棄されるため、人工衛星の再製作のコストが高いという問題があった。
Alternatively, if a failure occurs in either the power supply system or the attitude orbit control system on orbit and a predetermined mission cannot be performed, the entire satellite will be scrapped even though the mission functions are still available. Therefore, there was a problem that the cost of remanufacturing the artificial satellite was high.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、使用可能部分の再利用、あるいは有効利用により人工衛星の購入/再製作/運用等のコストを抑えることができる衛星制御方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of these points, and provides a satellite control method that can reduce the cost of purchasing, remanufacturing, operating, etc. of an artificial satellite by reusing or making effective use of usable parts. intended to
上記課題を解決するための本発明の衛星制御方法は、第1軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回し、前記第1ミッション衛星が前記第1軌道上においてミッションを実行するための電力を前記第1ミッション衛星に対して供給するプラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、前記第1軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道において周回させるか、又は、前記第1軌道とは異なる他の軌道に移動させる結合後ステップと、を有する。
A satellite control method of the present invention for solving the above problems is a satellite control method for orbiting in a first orbit in combination with a first mission satellite, and providing power for the first mission satellite to perform a mission in the first orbit. a separation step of separating the first mission satellite from a platform satellite that supplies to the first mission satellite; a coupling step of coupling the second mission satellite injected into the first orbit and the platform satellite; and a post-coupling step of causing said platform satellite coupled with said second mission satellite to orbit in said first orbit or move to another orbit different from said first orbit.
前記分離ステップは、前記第1ミッション衛星を前記プラットフォーム衛星から分離して前記第1ミッション衛星を大気圏へ突入させるための軌道に投入するステップを含んでもよい。
The separating step may include separating the first mission satellite from the platform satellite and injecting the first mission satellite into an orbit for entry into the atmosphere.
前記分離ステップでは、前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道と異なる他の軌道に移動させ、前記第1ミッション衛星を分離させてもよい。
In the separating step, the platform satellite may be moved to another orbit different from the first orbit to separate the first mission satellite.
本発明の方法は、前記プラットフォーム衛星に前記第1ミッション衛星、又は、前記第2ミッション衛星、又は、前記第2ミッション衛星とは異なる第3ミッション衛星が結合された状態で、前記プラットフォーム衛星を、前記第1軌道とは異なる軌道に移動させるステップをさらに有してもよい。
The method of the present invention, in a state in which the platform satellite is coupled with the first mission satellite, the second mission satellite, or the third mission satellite different from the second mission satellite, the platform satellite, It may further comprise the step of moving to a trajectory different from the first trajectory.
前記プラットフォーム衛星は、発電装置を有し、前記第1ミッション衛星及び前記第2ミッション衛星は発電装置を有さず、前記プラットフォーム衛星に対して着脱自在に結合され、前記プラットフォーム衛星から電力が供給されてもよい。
The platform satellite has a power generator, and the first mission satellite and the second mission satellite do not have a power generator, are detachably coupled to the platform satellite, and are powered by the platform satellite. may
前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星は電源系及び/又は姿勢軌道制御系を有するとともに前記プラットフォーム衛星に対して着脱自在に結合され、前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星における電源系に故障がある場合は、前記プラットフォーム衛星から電力が供給されるよう構成してもよい。
The first mission satellite and/or the second mission satellite has a power supply system and/or an attitude orbit control system and is detachably coupled to the platform satellite, and the first mission satellite and/or the second mission satellite If there is a failure in the power supply system of the satellite, power may be supplied from the platform satellite.
前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星は電源系及び/又は姿勢軌道制御系を有するとともに、前記第1軌道上で電源系及び/又は姿勢軌道制御系に故障が発生した前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させるよう構成してもよい。
The first mission satellite and/or the second mission satellite has a power supply system and/or an attitude orbit control system, and the power supply system and/or the attitude orbit control system fails on the first orbit. A mission satellite and/or said second mission satellite and said platform satellite may be coupled.
前記プラットフォーム衛星に前記第1ミッション衛星が結合された状態で、前記プラットフォーム衛星を廃棄してもよい。
The platform satellite may be discarded while the first mission satellite is coupled to the platform satellite.
また、本発明の衛星制御方法は、第1軌道である静止軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回し、前記第1ミッション衛星が前記静止軌道においてミッションを実行するための電力を前記第1ミッション衛星に対して供給するプラットフォーム衛星を、前記第1軌道よりも地球に近い第2軌道に移動させる軌道降下ステップと、前記第2軌道において前記プラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、前記第2軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道、又は、前記第1軌道及び前記第2軌道とは異なる第3軌道に移動させる軌道移動ステップと、を有する。
Further, the satellite control method of the present invention is such that the first mission satellite orbits in the geostationary orbit, which is the first orbit, and the power for the first mission satellite to execute a mission in the geostationary orbit is supplied to the first orbit. an orbital descent step of moving a platform satellite to supply one mission satellite to a second orbit closer to the earth than the first orbit; and a separation step of separating the first mission satellite from the platform satellite in the second orbit. a coupling step of coupling the second mission satellite injected into the second orbit and the platform satellite; and moving the platform satellite coupled with the second mission satellite to the first orbit, or and a trajectory moving step of moving to a third trajectory different from the second trajectory.
さらに、本発明の衛星制御方法は、第1軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回し、前記第1ミッション衛星が前記第1軌道においてミッションを実行するための電力を前記第1ミッション衛星に対して供給するプラットフォーム衛星を、前記第1軌道よりも地球に近い第2軌道に移動させる軌道降下ステップと、前記第2軌道において前記プラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、前記第2軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道、又は、前記第1軌道及び前記第2軌道とは異なる第3軌道に移動させる軌道移動ステップと、を有する。
Further, the satellite control method of the present invention orbits in conjunction with a first mission satellite on a first orbit, and supplies power to the first mission satellite for the first mission satellite to perform a mission in the first orbit. an orbital descent step of moving a platform satellite supplied to a second orbit closer to the earth than the first orbit; a separation step of separating the first mission satellite from the platform satellite in the second orbit; a coupling step of coupling the second mission satellite injected into the second orbit and the platform satellite; and a trajectory moving step of moving to a third trajectory different from the second trajectory.
本発明によれば、人工衛星の購入/再製作/運用等のコストを抑えることができる衛星制御方法を提供できるという効果を奏する。
According to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a satellite control method capable of reducing the cost of purchasing/remanufacturing/operating artificial satellites.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。実施の形態及び図面において同一又は対応する要素には同一又は対応する符号を付し、重複する説明は適宜に省略又は簡略化する。図1は、衛星利用システムS100の構成を示すブロック図である。図2は、人工衛星1の構成を示す図である。図3は、人工衛星1が静止軌道101を周回している状態を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments and drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same or corresponding reference numerals, and overlapping descriptions are appropriately omitted or simplified. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the satellite utilization system S100. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the artificial satellite 1. As shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a state in which the artificial satellite 1 is orbiting the geostationary orbit 101. As shown in FIG.
本実施形態の衛星利用システムS100は、人工衛星1と、地上の衛星管理装置2とを備える。人工衛星1は、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとを有する。ミッション衛星Mは、プラットフォーム衛星Pに対して分離可能に結合する衛星である。
The satellite utilization system S100 of this embodiment includes an artificial satellite 1 and a satellite management device 2 on the ground. The artificial satellite 1 has a platform satellite P and a mission satellite M. Mission satellite M is a satellite detachably coupled to platform satellite P.
以下の説明では、人工衛星1が、第1軌道である静止軌道101(図3参照)と、第2軌道である静止トランスファー軌道102との間を移動することを例示する。静止軌道101(Geostationary Orbit、GEO)は、地球10の地表からの高度が赤道上約36,000kmの円軌道である。静止トランスファー軌道102(GTO:Geostationary Transfer Orbit)は、地球10から打ち上げられた人工衛星1が静止軌道101に移動する前に、人工衛星1が一時的に投入される軌道である。静止トランスファー軌道102は、静止軌道101よりも近地点が低高度の楕円軌道である。
In the following description, the satellite 1 moves between the geostationary orbit 101 (see FIG. 3), which is the first orbit, and the geostationary transfer orbit 102, which is the second orbit. A geostationary orbit (GEO) 101 is a circular orbit whose altitude from the surface of the earth 10 is approximately 36,000 km above the equator. A geostationary transfer orbit 102 (GTO) is an orbit into which the artificial satellite 1 is temporarily injected before the artificial satellite 1 launched from the earth 10 moves to the geostationary orbit 101 . The geostationary transfer orbit 102 is an elliptical orbit whose perigee is at a lower altitude than the geostationary orbit 101 .
[本実施形態の衛星制御方法の概要]
衛星利用システムS100の詳細を説明する前に、図4を参照して本実施形態の衛星制御方法の概要を説明する。図4は、本発明の実施形態の衛星制御方法にしたがった衛星の動きを示す図である。以下では、例えば使用期限が到来した第1ミッション衛星M1がプラットフォーム衛星Pから分離され、地球から打ち上げられた第2ミッション衛星M2が新たにプラットフォーム衛星Pに結合されることを例として本実施形態の衛星制御方法について説明する。 [Overview of satellite control method of this embodiment]
Before describing the details of the satellite utilization system S100, an outline of the satellite control method of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating satellite motion according to the satellite control method of the embodiment of the present invention. In the following, for example, the first mission satellite M1, which has reached the expiration date, is separated from the platform satellite P, and the second mission satellite M2 launched from the earth is newly coupled to the platform satellite P. A satellite control method will be described.
衛星利用システムS100の詳細を説明する前に、図4を参照して本実施形態の衛星制御方法の概要を説明する。図4は、本発明の実施形態の衛星制御方法にしたがった衛星の動きを示す図である。以下では、例えば使用期限が到来した第1ミッション衛星M1がプラットフォーム衛星Pから分離され、地球から打ち上げられた第2ミッション衛星M2が新たにプラットフォーム衛星Pに結合されることを例として本実施形態の衛星制御方法について説明する。 [Overview of satellite control method of this embodiment]
Before describing the details of the satellite utilization system S100, an outline of the satellite control method of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating satellite motion according to the satellite control method of the embodiment of the present invention. In the following, for example, the first mission satellite M1, which has reached the expiration date, is separated from the platform satellite P, and the second mission satellite M2 launched from the earth is newly coupled to the platform satellite P. A satellite control method will be described.
本実施形態の衛星制御方法では、まず、静止軌道101を周回している人工衛星1を、静止軌道101よりも地球に近い第2軌道である静止トランスファー軌道102に移動させる(図4の(1)及び(2))。
In the satellite control method of this embodiment, first, the artificial satellite 1 orbiting the geostationary orbit 101 is moved to the geostationary transfer orbit 102, which is a second orbit closer to the earth than the geostationary orbit 101 ((1 in FIG. 4). ) and (2)).
次いで、人工衛星1のプラットフォーム衛星Pから第1ミッション衛星M1を分離する。これにより、プラットフォーム衛星Pはミッション衛星Mが結合されていない状態となる(図4の(3))。プラットフォーム衛星Pに結合される予定の第2ミッション衛星M2は、地上から打ち上げられ、静止トランスファー軌道102に投入される(図4の(4))。
Next, the first mission satellite M1 is separated from the platform satellite P of artificial satellite 1. As a result, the platform satellite P is not coupled to the mission satellite M ((3) in FIG. 4). A second mission satellite M2 scheduled to be coupled to the platform satellite P is launched from the ground and injected into the geostationary transfer orbit 102 ((4) in FIG. 4).
次いで、プラットフォーム衛星Pは、静止トランスファー軌道102上を第2ミッション衛星M2に向かって移動し、第2ミッション衛星M2と結合する(図4の(5))。
Next, the platform satellite P moves toward the second mission satellite M2 on the geostationary transfer orbit 102 and couples with the second mission satellite M2 ((5) in FIG. 4).
その後、第2ミッション衛星M2が結合したプラットフォーム衛星Pは、再び静止軌道101に向かって上昇し、静止軌道101上での周回を続ける(図4の(6))。
After that, the platform satellite P coupled with the second mission satellite M2 rises again toward the geostationary orbit 101 and continues orbiting on the geostationary orbit 101 ((6) in FIG. 4).
以上のような衛星制御方法によれば、プラットフォーム衛星Pに対して結合されるミッション衛星Mを第1ミッション衛星M1から第2ミッション衛星M2に変更可能であるため、例えば第1ミッション衛星M1の使用期限が到来した時点で人工衛星1の全体を廃棄するのではなく、第1ミッション衛星M1のみを廃棄し、プラットフォーム衛星Pは、第2ミッション衛星M2が結合した状態で継続して使用することができる。
According to the satellite control method described above, the mission satellite M coupled to the platform satellite P can be changed from the first mission satellite M1 to the second mission satellite M2. Instead of disposing of the entire satellite 1 when the deadline expires, only the first mission satellite M1 can be discarded, and the platform satellite P can continue to be used with the second mission satellite M2 coupled. can.
[衛星利用システムS100の詳細な構成]
人工衛星1は、前述のとおり、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとを有する。プラットフォーム衛星Pは、ミッション衛星Mが結合される衛星である。ミッション衛星Mは、宇宙空間において所定のミッションを行う衛星である。 [Detailed Configuration of Satellite Utilization System S100]
Theartificial satellite 1 has a platform satellite P and a mission satellite M as described above. Platform satellite P is the satellite to which mission satellite M is coupled. The mission satellite M is a satellite that performs a predetermined mission in outer space.
人工衛星1は、前述のとおり、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとを有する。プラットフォーム衛星Pは、ミッション衛星Mが結合される衛星である。ミッション衛星Mは、宇宙空間において所定のミッションを行う衛星である。 [Detailed Configuration of Satellite Utilization System S100]
The
(プラットフォーム衛星P)
プラットフォーム衛星Pは、図1に示すように、太陽電池パドル31、電源部32、連結機構33、推進装置34、姿勢制御装置35、通信装置36、制御部37、及び熱制御部38を有する。プラットフォーム衛星Pは、さらに、例えば構造部及びインテグレーション部(不図示)を有している。ここでいう構造部とは、プラットフォーム衛星Pがその形状を維持するために必要なパネル等のことをいう。また、インテグレーション部とは、ケーブルやブラケット等のことをいう。さらに、太陽電池パドル31、電源部32をまとめて電源系、推進装置34、姿勢制御装置35をまとめて姿勢軌道制御系と呼ぶ。 (platform satellite P)
The platform satellite P has, as shown in FIG. The platform satellite P also has, for example, structural and integration parts (not shown). The structural part here means a panel or the like necessary for the platform satellite P to maintain its shape. Also, the integration part means a cable, a bracket, and the like. Further, thesolar array paddle 31 and the power source unit 32 are collectively called a power supply system, and the propulsion device 34 and the attitude control device 35 are collectively called an attitude orbit control system.
プラットフォーム衛星Pは、図1に示すように、太陽電池パドル31、電源部32、連結機構33、推進装置34、姿勢制御装置35、通信装置36、制御部37、及び熱制御部38を有する。プラットフォーム衛星Pは、さらに、例えば構造部及びインテグレーション部(不図示)を有している。ここでいう構造部とは、プラットフォーム衛星Pがその形状を維持するために必要なパネル等のことをいう。また、インテグレーション部とは、ケーブルやブラケット等のことをいう。さらに、太陽電池パドル31、電源部32をまとめて電源系、推進装置34、姿勢制御装置35をまとめて姿勢軌道制御系と呼ぶ。 (platform satellite P)
The platform satellite P has, as shown in FIG. The platform satellite P also has, for example, structural and integration parts (not shown). The structural part here means a panel or the like necessary for the platform satellite P to maintain its shape. Also, the integration part means a cable, a bracket, and the like. Further, the
太陽電池パドル31は、太陽光を電力に変換する発電装置である。太陽電池パドル31は、例えば宇宙空間で展開される折り畳み式の発電パネルを有している。
The solar paddle 31 is a power generator that converts sunlight into electric power. The solar array paddle 31 has, for example, a foldable power generation panel that is deployed in outer space.
電源部32は、バッテリ及び電力制御装置(不図示)を有し、バッテリは太陽電池パドル31が発電した電力を蓄電する。電源部32は、プラットフォーム衛星Pの各部に電力を供給する。電源部32は、一例として、プラットフォーム衛星Pに結合されたミッション衛星Mに対しても電力を供給する。電源部32は、例えば、プラットフォーム衛星Pが軌道を周回している間、ミッション衛星Mがそのミッションを継続できるよう、ミッション衛星Mに対しても電力を供給する。このような電源部32が設けられていることにより、プラットフォーム衛星Pは、ミッション衛星が所定の軌道においてミッションを実行するための電力をミッション衛星(第1ミッション衛星、第2ミッション衛星、及びそれ以降に結合される第Nミッション衛星を含む)に対して供給する衛星として機能する。
The power supply unit 32 has a battery and a power control device (not shown), and the battery stores the power generated by the solar paddle 31 . The power supply unit 32 supplies power to each unit of the platform satellite P. FIG. The power supply unit 32 also supplies power to the mission satellite M coupled to the platform satellite P, as an example. Power supply 32 also provides power to mission satellite M, for example, so that mission satellite M can continue its mission while platform satellite P is orbiting. With such a power supply unit 32 provided, the platform satellite P supplies power to the mission satellites (first mission satellite, second mission satellite, and so on) so that the mission satellites can execute missions in predetermined orbits. (including the Nth mission satellite coupled to ).
連結機構33は、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとを結合させるための機構である。連結機構33は、具体的には、ミッション衛星Mの連結機構41と機械的に結合する機構を有している。連結機構33は、例えば制御部37からの制御信号に基づいて動作し、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとの結合状態を切り替える。プラットフォーム衛星Pからミッション衛星Mを分離する際、連結機構33がプラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとの結合を解除することで、ミッション衛星Mがプラットフォーム衛星Pから分離される。
The coupling mechanism 33 is a mechanism for coupling the platform satellite P and the mission satellite M. The coupling mechanism 33 specifically has a mechanism for mechanically coupling with the coupling mechanism 41 of the mission satellite M. As shown in FIG. The coupling mechanism 33 operates, for example, based on a control signal from the control unit 37 to switch the coupling state between the platform satellite P and the mission satellite M. FIG. When the mission satellite M is separated from the platform satellite P, the coupling mechanism 33 releases the connection between the platform satellite P and the mission satellite M, thereby separating the mission satellite M from the platform satellite P.
推進装置34は、プラットフォーム衛星Pを移動させるための推進力を発生させる装置であり、例えば化学推進装置又は電気推進装置である。化学推進装置は、一例として、一液又は二液の燃料を用いたスラスタである。電気推進装置は、一例として、イオンエンジン又はホールスラスタエンジンである。
The propulsion device 34 is a device that generates a propulsive force for moving the platform satellite P, such as a chemical propulsion device or an electric propulsion device. Chemical propulsion devices are, by way of example, monopropellant or bipropellant thrusters. The electric propulsion device is, by way of example, an ion engine or a Hall thruster engine.
姿勢制御装置35は、プラットフォーム衛星Pの姿勢を制御するための装置であり、姿勢センサ及びアクチュエータ(不図示)等を有する。姿勢センサは、ジャイロスコープ、地球センサ、太陽センサ、スター・トラッカ及び磁気センサといった機器である。アクチュエータは、モーメンタムホイール、リアクションホイール及びコントロール・モーメント・ジャイロといった機器である。
The attitude control device 35 is a device for controlling the attitude of the platform satellite P, and has attitude sensors and actuators (not shown). Attitude sensors are devices such as gyroscopes, earth sensors, sun sensors, star trackers and magnetic sensors. Actuators are devices such as momentum wheels, reaction wheels and control moment gyros.
姿勢制御装置35は、例えば、宇宙空間において、プラットフォーム衛星Pと、プラットフォーム衛星Pから離れて飛行しているミッション衛星Mとの相対距離を計測する機器(不図示)を有している。また、姿勢制御装置35は、ミッション衛星Mの姿勢を計測する機器、及び、ミッション衛星Mの運動状態を特定する機器等も有している。
The attitude control device 35 has, for example, a device (not shown) that measures the relative distance between the platform satellite P and the mission satellite M flying away from the platform satellite P in outer space. The attitude control device 35 also has a device for measuring the attitude of the mission satellite M, a device for specifying the state of motion of the mission satellite M, and the like.
通信装置36は、一例としてミッション衛星Mの通信装置44及び地上の衛星管理装置2のそれぞれと通信する装置である。通信装置36は、衛星管理装置2へ、例えばプラットフォーム衛星Pに関する各種のデータを送信する。通信装置36は、また、衛星管理装置2へ、プラットフォーム衛星Pに結合されているミッション衛星Mに関する各種のデータを送信してもよい。通信装置36は、衛星管理装置2が送信した各種のコマンド信号を受信する。
The communication device 36 is, for example, a device that communicates with the communication device 44 of the mission satellite M and the satellite management device 2 on the ground. The communication device 36 transmits various data related to the platform satellite P, for example, to the satellite management device 2 . The communication device 36 may also transmit various data regarding the mission satellites M coupled to the platform satellite P to the satellite manager 2 . The communication device 36 receives various command signals transmitted by the satellite management device 2 .
通信装置36は、例えば、衛星管理装置2に対してミッション衛星Mの交換が必要なことを通知するために、下記の情報を衛星管理装置2に送信してもよい。具体的には、通信装置36は、プラットフォーム衛星Pに結合している第1ミッション衛星M1が故障したことを示す情報、第1ミッション衛星M1の使用期限が到来し運用が終了したことを示す情報、又は第1ミッション衛星M1の交換が必要であることを示す情報のうち少なくともいずれかを衛星管理装置2に送信する。なお、こうした情報は、第1ミッション衛星M1自体が、衛星管理装置2及び/又は衛星管理装置2とは異なる地上のミッション制御装置(不図示)へ直接送信してもよい。
For example, the communication device 36 may transmit the following information to the satellite management device 2 in order to notify the satellite management device 2 that the mission satellite M needs to be replaced. Specifically, the communication device 36 provides information indicating that the first mission satellite M1 coupled to the platform satellite P has failed, and information indicating that the first mission satellite M1 has expired and operation has ended. , or information indicating that the first mission satellite M1 needs to be replaced. Such information may be directly transmitted by the first mission satellite M1 itself to the satellite management device 2 and/or a mission control device (not shown) on the ground different from the satellite management device 2 .
制御部37は、プラットフォーム衛星Pの各部の動作を制御するコンピュータである。例えば、制御部37は、連結機構33の動作を制御し、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mを結合又は分離させる。制御部37は、また、連結機構33及び推進装置34を制御し、一例としてミッション衛星Mが大気圏に突入する第4軌道に移動するように、ミッション衛星Mをプラットフォーム衛星Pから分離させる。制御部37は、また、推進装置34の動作を制御しプラットフォーム衛星Pを移動させる。本実施形態では、プラットフォーム衛星Pは、静止トランスファー軌道102から静止軌道101へと移動し、また、静止トランスファー軌道102から静止軌道101へと移動する。
The control unit 37 is a computer that controls the operation of each unit of the platform satellite P. For example, the control unit 37 controls the operation of the coupling mechanism 33 to couple or separate the platform satellite P and the mission satellite M. The control unit 37 also controls the coupling mechanism 33 and the propulsion device 34 to separate the mission satellite M from the platform satellite P such that, as an example, the mission satellite M moves to a fourth orbit that enters the atmosphere. The controller 37 also controls the operation of the propulsion device 34 to move the platform satellite P. In this embodiment, platform satellite P moves from geostationary transfer orbit 102 to geostationary orbit 101 and from geostationary transfer orbit 102 to geostationary orbit 101 .
なお、第4軌道とは、プラットフォーム衛星から分離されたミッション衛星Mを大気圏へ突入させるための軌道のことをいい、ミッション衛星Mが最終的に大気圏に突入する軌道であればどのような軌道であってもよい。例えば、分離されたミッション衛星Mが5年かけて大気圏へ突入する軌道でもよい。ミッション衛星Mがプラットフォーム衛星Pから分離されてから大気圏に突入するまでの時間の長短は問わない。落下区域を定めてミッション衛星を制御して大気圏へ突入させる様態であってもよい。なお、プラットフォーム衛星Pから分離されたミッション衛星Mは、どのような軌道に対して投入されてもよく、その軌道は、一例で第2軌道、又は第1軌道及び第2軌道とは異なる第3軌道であってもよい。
The fourth orbit is the orbit for re-entering the atmosphere of the mission satellite M separated from the platform satellite. There may be. For example, a trajectory in which the separated mission satellite M enters the atmosphere over five years may be used. It does not matter how long it takes for the mission satellite M to enter the atmosphere after it is separated from the platform satellite P. A mode may be adopted in which a fall area is determined and the mission satellite is controlled to plunge into the atmosphere. It should be noted that the mission satellite M separated from the platform satellite P may be put into any orbit. It may be a trajectory.
熱制御部38は、ヒータと温度センサといったプラットフォーム衛星Pに備えられた機器の温度を制御する制御部であり、例えば制御部37によって制御される。
The thermal control unit 38 is a control unit that controls the temperature of devices such as heaters and temperature sensors provided on the platform satellite P, and is controlled by the control unit 37, for example.
(ミッション衛星M)
ミッション衛星Mは、図1に示すように、連結機構41、ミッション装置42、電力分配装置43、通信装置44、制御部45及び熱制御部46を有する。ミッション衛星Mは、例えば、気象観測に関するミッション、陸域観測又は海洋観測に関するミッション、全地球測位システム(GPS:Global Positioning System)など測位に関するミッション、航空交通管理に関するミッション又は通信に関するミッションなどを行う衛星である。ミッション衛星Mも、プラットフォーム衛星Pと同様、例えば構造部及びインテグレーション部(不図示)を有している。本出願において「ミッション」とは、例えば静止トランスファー軌道から静止軌道へ所定の機器、貨物又は衛星等を移送するといった一時的なミッションではなく、上記のとおり例えば気象観測に関するミッションなど軌道上で長期にわたって継続的に行われるミッションのことをいう。 (Mission satellite M)
The mission satellite M has, as shown in FIG. The mission satellite M is, for example, a satellite that performs a mission related to meteorological observation, a mission related to land observation or ocean observation, a mission related to positioning such as a global positioning system (GPS), a mission related to air traffic management, or a mission related to communication. is. The mission satellite M, like the platform satellite P, also has, for example, a structural part and an integration part (not shown). In this application, a "mission" is not a temporary mission, such as transferring certain equipment, cargo, or satellites, etc. from a geostationary transfer orbit to a geostationary orbit, but a long-term orbital mission, such as a meteorological observation mission, as described above. It refers to ongoing missions.
ミッション衛星Mは、図1に示すように、連結機構41、ミッション装置42、電力分配装置43、通信装置44、制御部45及び熱制御部46を有する。ミッション衛星Mは、例えば、気象観測に関するミッション、陸域観測又は海洋観測に関するミッション、全地球測位システム(GPS:Global Positioning System)など測位に関するミッション、航空交通管理に関するミッション又は通信に関するミッションなどを行う衛星である。ミッション衛星Mも、プラットフォーム衛星Pと同様、例えば構造部及びインテグレーション部(不図示)を有している。本出願において「ミッション」とは、例えば静止トランスファー軌道から静止軌道へ所定の機器、貨物又は衛星等を移送するといった一時的なミッションではなく、上記のとおり例えば気象観測に関するミッションなど軌道上で長期にわたって継続的に行われるミッションのことをいう。 (Mission satellite M)
The mission satellite M has, as shown in FIG. The mission satellite M is, for example, a satellite that performs a mission related to meteorological observation, a mission related to land observation or ocean observation, a mission related to positioning such as a global positioning system (GPS), a mission related to air traffic management, or a mission related to communication. is. The mission satellite M, like the platform satellite P, also has, for example, a structural part and an integration part (not shown). In this application, a "mission" is not a temporary mission, such as transferring certain equipment, cargo, or satellites, etc. from a geostationary transfer orbit to a geostationary orbit, but a long-term orbital mission, such as a meteorological observation mission, as described above. It refers to ongoing missions.
連結機構41は、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとを結合させるための機構である。連結機構41は、例えば、プラットフォーム衛星Pの連結機構33と機械的に結合する機構を有している。
The connection mechanism 41 is a mechanism for connecting the platform satellite P and the mission satellite M. The coupling mechanism 41 has a mechanism for mechanically coupling with the coupling mechanism 33 of the platform satellite P, for example.
ミッション装置42は、ミッション衛星Mが宇宙空間で行うべきミッションを実行するための装置であり、例えば種々の計測機器等を有している。電力分配装置43は、プラットフォーム衛星Pから供給された電力をミッション衛星Mに備えられた各機器に供給する装置である。
The mission device 42 is a device for executing the mission that the mission satellite M should perform in outer space, and has various measuring instruments, for example. The power distribution device 43 is a device that supplies power supplied from the platform satellite P to each device provided on the mission satellite M. FIG.
通信装置44は、プラットフォーム衛星Pの通信装置36及び地上のミッション制御装置のそれぞれと通信する装置である。通信装置44は、例えば、ミッション衛星Mがミッションを実行することによって取得した各種データをプラットフォーム衛星P及び/又は地上のミッション制御装置に送信する。
The communication device 44 is a device that communicates with each of the communication device 36 of the platform satellite P and the mission control device on the ground. The communication device 44, for example, transmits various data obtained by the mission satellite M executing a mission to the platform satellite P and/or the mission control device on the ground.
制御部45はミッション衛星Mの各部の動作を制御するコンピュータである。制御部45は、具体的には、連結機構41、ミッション装置42、電力分配装置43、通信装置44、及び熱制御部46等の動作を制御する。熱制御部46は、ヒータと温度センサといったミッション衛星Mに備えられた機器の温度を制御する制御部であり、例えば制御部45によって制御される。
The control unit 45 is a computer that controls the operation of each part of the mission satellite M. Specifically, the control unit 45 controls operations of the coupling mechanism 41, the mission device 42, the power distribution device 43, the communication device 44, the heat control unit 46, and the like. The thermal control unit 46 is a control unit that controls the temperature of equipment such as a heater and a temperature sensor provided on the mission satellite M, and is controlled by the control unit 45, for example.
なお、本実施形態では、通信装置44と通信装置36とが通信することを例示しているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。ミッション衛星Mは、プラットフォーム衛星Pと通信する機能を備えていなくてもよい。本実施形態では、制御部45が連結機構41の動作を制御することを例示しているが、連結機構41が動作可能な構造体を有していない場合には、制御部45は連結機構41を制御する必要はない。具体的には、例えば、連結機構41がプラットフォーム衛星Pの連結機構33が結合される構造部(一例でハンドル)によって構成されている場合、制御部45による制御は不要である。
In this embodiment, communication between the communication device 44 and the communication device 36 is exemplified, but the present invention is not necessarily limited to this. Mission satellite M may not have the capability to communicate with platform satellite P. In this embodiment, the control unit 45 controls the operation of the connection mechanism 41, but if the connection mechanism 41 does not have an operable structure, the control unit 45 controls the connection mechanism 41. do not need to be controlled. Specifically, for example, if the coupling mechanism 41 is configured by a structure (for example, a handle) to which the coupling mechanism 33 of the platform satellite P is coupled, control by the control unit 45 is unnecessary.
ミッション衛星Mは、本実施形態ではプラットフォーム衛星Pとは異なり、太陽電池パドル31、電源部32、推進装置34、及び姿勢制御装置35を備えていない。ミッション衛星Mがこのように構成されている場合、ミッション衛星Mを小型軽量に作製できるという利点ある。さらに、ミッション衛星Mは、従来の技術では実施していた製作後/打上げ前の各種試験の内大部分を実施する必要がないため、コスト削減と開発期間の大幅な短縮が可能となる。
Unlike the platform satellite P in this embodiment, the mission satellite M does not include the solar array paddle 31, the power supply unit 32, the propulsion device 34, and the attitude control device 35. When the mission satellite M is configured in this way, there is an advantage that the mission satellite M can be made small and light. Furthermore, since the mission satellite M does not need to perform most of the various post-production/pre-launch tests that have been performed with the conventional technology, it is possible to reduce costs and greatly shorten the development period.
なお、ミッション衛星Mが太陽電池パドル31、電源部32、推進装置34、姿勢制御装置35等を備えていないことは本発明で必須ではなく、ミッション衛星Mはこれらの機器を備えていてもよい。
It is not essential in the present invention that the mission satellite M does not have the solar array paddle 31, the power supply unit 32, the propulsion device 34, the attitude control device 35, etc., and the mission satellite M may have these devices. .
また、電源系(太陽電池パドル31、電源部32)、姿勢軌道制御系(推進装置34、姿勢制御装置35)を備えているミッション衛星Mが、軌道上で電源系及び/又は姿勢軌道制御系に故障が発生していてもよい。
Also, the mission satellite M equipped with a power supply system (solar battery paddle 31, power supply unit 32) and an attitude orbit control system (propulsion device 34, attitude control device 35) is operated in orbit by the power supply system and/or the attitude orbit control system. may have failed.
本実施形態の衛星利用システムS100では、例えば第1ミッション衛星M1の使用終了後、プラットフォーム衛星Pに対して、地球から打ち上げられた第2ミッション衛星M2が結合される。ミッション衛星Mが上記のように小型かつ軽量に作製できることは、プラットフォーム衛星Pに結合される第2ミッション衛星M2をより小型のロケットで打ち上げることができる点で有利である。
In the satellite utilization system S100 of this embodiment, for example, after the first mission satellite M1 is used, the platform satellite P is coupled with the second mission satellite M2 launched from the earth. The fact that the mission satellite M can be made small and light as described above is advantageous in that the second mission satellite M2, which is coupled to the platform satellite P, can be launched with a smaller rocket.
なお、プラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mを打ち上げる際には、プラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mは同一のロケット(不図示)によって打ち上げられてもよいし、別々のロケットによって打ち上げられてもよい。
When launching the platform satellite P and the mission satellite M, the platform satellite P and the mission satellite M may be launched by the same rocket (not shown) or may be launched by separate rockets.
(衛星管理装置2)
図5は、衛星管理装置2の構成を示すブロック図である。衛星管理装置2は、地上に配置された装置であって、通信部21、記憶部22、及び制御部23を有する。 (Satellite management device 2)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the satellite management device 2. As shown in FIG. The satellite management device 2 is a device placed on the ground and has a communication section 21 , a storage section 22 and a control section 23 .
図5は、衛星管理装置2の構成を示すブロック図である。衛星管理装置2は、地上に配置された装置であって、通信部21、記憶部22、及び制御部23を有する。 (Satellite management device 2)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the satellite management device 2. As shown in FIG. The satellite management device 2 is a device placed on the ground and has a communication section 21 , a storage section 22 and a control section 23 .
通信部21は、人工衛星1と通信を行う。通信部21は、具体的には、人工衛星1のプラットフォーム衛星Pから送信された信号を受信するとともに、各種のコマンド信号をプラットフォーム衛星Pへ送信する。
The communication unit 21 communicates with the artificial satellite 1. Specifically, the communication unit 21 receives signals transmitted from the platform satellite P of the artificial satellite 1 and transmits various command signals to the platform satellite P. FIG.
記憶部22は、各種のデータを記憶する記憶媒体であり、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及びハードディスク等を有する。記憶部22は、制御部23が実行するコンピュータプログラムを記憶する。
The storage unit 22 is a storage medium that stores various data, and includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a hard disk, and the like. The storage unit 22 stores computer programs executed by the control unit 23 .
制御部23は、CPU(Central Processing Unit)等を有する。制御部23は、記憶部22が記憶するコンピュータプログラムを実行することにより、データ取得部24、条件決定部25、信号生成部26、及び送信部27として機能する。
The control unit 23 has a CPU (Central Processing Unit) and the like. The control unit 23 functions as a data acquisition unit 24 , a condition determination unit 25 , a signal generation unit 26 and a transmission unit 27 by executing computer programs stored in the storage unit 22 .
データ取得部24は、通信部21を介して、プラットフォーム衛星Pから送信された信号を受信して各種データを取得する。
The data acquisition unit 24 receives signals transmitted from the platform satellite P via the communication unit 21 and acquires various data.
条件決定部25は、プラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの動作に関する各種の条件を決定する機能部である。条件決定部25は、例えば、プラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの動作に関する各種パラメータに基づいて自律的にプラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの動作条件を決定する。条件決定部25は、また、オペレータが決定した条件を受け付けてプラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの動作条件を決定してもよい。
The condition determination unit 25 is a functional unit that determines various conditions regarding the operation of the platform satellite P and the mission satellite M. The condition determining unit 25 autonomously determines operating conditions for the platform satellite P and the mission satellite M based on various parameters relating to the operation of the platform satellite P and the mission satellite M, for example. The condition determining unit 25 may also determine operating conditions for the platform satellite P and the mission satellite M by accepting conditions determined by the operator.
なお、ここでは条件決定部25がミッション衛星Mの動作に関する各種の条件を決定することを例示するが、条件決定部25はプラットフォーム衛星Pの動作に関する各種の条件のみを決定するものであってもよい。すなわち、本発明においては衛星管理装置2がミッション衛星Mの制御を行うか否かは任意である。
Here, the condition determining unit 25 determines various conditions regarding the operation of the mission satellite M, but the condition determining unit 25 may determine only various conditions regarding the operation of the platform satellite P. good. That is, in the present invention, whether or not the satellite management device 2 controls the mission satellite M is optional.
(時間帯を決定する処理)
プラットフォーム衛星Pに第2ミッション衛星M2を結合させるためプラットフォーム衛星Pを静止軌道101から静止トランスファー軌道102へ移動させる場合(図4)、どの時間帯に、プラットフォーム衛星Pを静止軌道101から静止トランスファー軌道102に向けて移動を開始させるかを決定する必要がある。 (Processing to determine the time zone)
When the platform satellite P is moved from thegeostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 in order to couple the second mission satellite M2 to the platform satellite P (FIG. 4), at what time period does the platform satellite P move from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit? A decision needs to be made to start moving towards 102 .
プラットフォーム衛星Pに第2ミッション衛星M2を結合させるためプラットフォーム衛星Pを静止軌道101から静止トランスファー軌道102へ移動させる場合(図4)、どの時間帯に、プラットフォーム衛星Pを静止軌道101から静止トランスファー軌道102に向けて移動を開始させるかを決定する必要がある。 (Processing to determine the time zone)
When the platform satellite P is moved from the
そこで、条件決定部25は、プラットフォーム衛星Pの移動を開始させる時間帯を決定する。具体的には、条件決定部25は、まず、プラットフォーム衛星Pに対して結合される予定の第2ミッション衛星M2が静止軌道101に到達するべき第1時間帯に基づいて、プラットフォーム衛星Pが静止トランスファー軌道102に到達するべき第2時間帯を決定する。そして、条件決定部25は、その第2時間帯に基づいて、プラットフォーム衛星Pを静止トランスファー軌道102に向けて移動を開始させる第3時間帯を決定する。
Therefore, the condition determination unit 25 determines the time slot for starting the movement of the platform satellite P. Specifically, the condition determining unit 25 first determines whether the platform satellite P is stationary based on the first time zone in which the second mission satellite M2 scheduled to be coupled to the platform satellite P should reach the geostationary orbit 101. A second time period to reach the transfer trajectory 102 is determined. Then, the condition determination unit 25 determines a third time period for starting the movement of the platform satellite P toward the geostationary transfer orbit 102 based on the second time period.
具体例として、例えば、第2ミッション衛星M2を静止軌道101に第1時間帯である「2022年4月1日」までに到達させる必要があるとする。条件決定部25は、その第1時間帯よりも前の時間帯を、プラットフォーム衛星Pが静止トランスファー軌道102に到達するべき時間帯と決定する(第2時間帯)。そして、その第2時間帯に静止トランスファー軌道102にプラットフォーム衛星Pが到達するように、条件決定部25は、第2時間帯よりもさらに前の時間帯を、プラットフォーム衛星Pが静止軌道101から静止トランスファー軌道102に向けて移動を開始する時間帯(第3時間帯)と決定する。
As a specific example, it is assumed that the second mission satellite M2 needs to reach the geostationary orbit 101 by "April 1, 2022", which is the first time zone. The condition determination unit 25 determines the time period before the first time period as the time period in which the platform satellite P should reach the geostationary transfer orbit 102 (second time period). Then, the condition determining unit 25 sets the time period before the second time period so that the platform satellite P reaches the geostationary transfer orbit 102 in the second time period. A time period (third time period) for starting movement toward the transfer orbit 102 is determined.
条件決定部25がこのように決定した時間帯にしたがってプラットフォーム衛星Pを移動させることで、プラットフォーム衛星Pと第2ミッション衛星M2とを計画的に結合させることができる。
By moving the platform satellite P according to the time period thus determined by the condition determination unit 25, the platform satellite P and the second mission satellite M2 can be systematically coupled.
(位置を決定する処理)
条件決定部25は、また、プラットフォーム衛星Pを静止トランスファー軌道102に降下させる際にプラットフォーム衛星Pを到達させるべき目標位置を決定する。条件決定部25は、例えば、第2ミッション衛星M2を到達させるべき静止トランスファー軌道102における位置に基づいてプラットフォーム衛星Pの目標位置を決定する。具体的には、条件決定部25は、第2ミッション衛星M2から距離X[m]だけ離れた位置を目標位置として決定する。 (Processing to determine position)
The condition determination unit 25 also determines a target position to be reached by the platform satellite P when the platform satellite P is lowered to thegeostationary transfer orbit 102 . The condition determining unit 25 determines the target position of the platform satellite P based on, for example, the position in the geostationary transfer orbit 102 that the second mission satellite M2 should reach. Specifically, the condition determination unit 25 determines a position that is a distance X [m] away from the second mission satellite M2 as the target position.
条件決定部25は、また、プラットフォーム衛星Pを静止トランスファー軌道102に降下させる際にプラットフォーム衛星Pを到達させるべき目標位置を決定する。条件決定部25は、例えば、第2ミッション衛星M2を到達させるべき静止トランスファー軌道102における位置に基づいてプラットフォーム衛星Pの目標位置を決定する。具体的には、条件決定部25は、第2ミッション衛星M2から距離X[m]だけ離れた位置を目標位置として決定する。 (Processing to determine position)
The condition determination unit 25 also determines a target position to be reached by the platform satellite P when the platform satellite P is lowered to the
信号生成部26は、条件決定部25が決定した各種の動作条件の情報を含むコマンド信号を生成する。信号生成部26は、プラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの動作に関する各種信号を生成するが、具体的には例えば、第2ミッション衛星M2とプラットフォーム衛星Pとを結合させるためのコマンド信号(第3コマンド信号)を生成してもよい。このコマンド信号は、プラットフォーム衛星Pに所定の動作を開始させるためのトリガとなる情報のみを含んでいてもよいし、プラットフォーム衛星Pの所定の機器(例えば連結機構33等)の動作条件を示す情報を含んでいてもよい。
The signal generation unit 26 generates a command signal including information on various operating conditions determined by the condition determination unit 25 . The signal generator 26 generates various signals related to the operations of the platform satellite P and the mission satellite M. Specifically, for example, a command signal (third command signal). This command signal may contain only information that serves as a trigger for causing the platform satellite P to start a predetermined operation, or information indicating the operating conditions of predetermined equipment (for example, the coupling mechanism 33, etc.) of the platform satellite P. may contain
また、信号生成部26は、プラットフォーム衛星Pを静止トランスファー軌道102から静止軌道101へ移動させるためのコマンド信号(第4コマンド信号)を生成してもよい。このコマンド信号も、プラットフォーム衛星Pに所定の動作を開始させるためのトリガとなる情報のみを含んでいてもよいし、プラットフォーム衛星Pの所定の機器(例えば推進装置34等)の動作条件を示す情報を含んでいてもよい。
The signal generation unit 26 may also generate a command signal (fourth command signal) for moving the platform satellite P from the geostationary transfer orbit 102 to the geostationary orbit 101 . This command signal may also contain only information serving as a trigger for causing the platform satellite P to start a predetermined operation, or information indicating the operating conditions of predetermined equipment (for example, the propulsion device 34, etc.) of the platform satellite P. may contain
送信部27は、信号生成部26が生成したコマンド信号を通信部21を介してプラットフォーム衛星Pに送信する。送信部27は、例えば、プラットフォーム衛星Pの静止トランスファー軌道102への移動を開始させるためのコマンド信号を第1コマンド信号としてプラットフォーム衛星Pに送信してもよい。第1コマンド信号は、条件決定部25が決定した、第2ミッション衛星M2を到達させるべき静止トランスファー軌道102における位置に基づいて決定された上記目標位置の情報を含んでいてもよい。
The transmission unit 27 transmits the command signal generated by the signal generation unit 26 to the platform satellite P via the communication unit 21 . The transmitting unit 27 may transmit, for example, a command signal for starting the movement of the platform satellite P to the geostationary transfer orbit 102 to the platform satellite P as the first command signal. The first command signal may include information of the target position determined based on the position in the geostationary transfer orbit 102 that the second mission satellite M2 should reach, determined by the condition determination unit 25 .
送信部27は、また、プラットフォーム衛星Pから第1ミッション衛星M1を分離させるためのコマンド信号を第2コマンド信号としてプラットフォーム衛星Pに送信してもよい。第2コマンド信号は、プラットフォーム衛星Pが第1ミッション衛星M1を分離する動作条件の情報を含んでいてもよい。
The transmission unit 27 may also transmit a command signal for separating the first mission satellite M1 from the platform satellite P to the platform satellite P as a second command signal. The second command signal may contain information of the operating conditions under which platform satellite P separates first mission satellite M1.
送信部27は、信号生成部26が生成した第3コマンド信号及び第4コマンド信号もプラットフォーム衛星Pに送信する。なお、第1コマンド信号から第4コマンド信号はそれぞれ複数のコマンドを含んでいてもよい。
The transmission unit 27 also transmits the third command signal and the fourth command signal generated by the signal generation unit 26 to the platform satellite P. Note that each of the first to fourth command signals may include a plurality of commands.
(衛星制御方法の一例)
上述のように構成された衛星利用システムS100における衛星制御方法の一例について図4及び図6を参照して説明する。図6は、衛星制御方法のフロー図である。図4の初期状態(図4の(1))では、第1ミッション衛星M1が結合されたプラットフォーム衛星Pが静止軌道101上を周回している。なお、プラットフォーム衛星Pが静止軌道101から静止トランスファー軌道102に移動して、新しいミッション衛星と結合するのではなく、所定の軌道に位置したまま、地球から打ち上げられたミッション衛星と結合してもよい。このような制御方法を図7に例示する。 (Example of satellite control method)
An example of a satellite control method in the satellite utilization system S100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 and 6. FIG. FIG. 6 is a flow diagram of a satellite control method. In the initial state of FIG. 4 ((1) of FIG. 4), the platform satellite P to which the first mission satellite M1 is coupled is orbiting thegeostationary orbit 101 . Instead of moving the platform satellite P from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 and coupling with a new mission satellite, the platform satellite P may remain positioned in a predetermined orbit and may be coupled with a mission satellite launched from the earth. . Such a control method is illustrated in FIG.
上述のように構成された衛星利用システムS100における衛星制御方法の一例について図4及び図6を参照して説明する。図6は、衛星制御方法のフロー図である。図4の初期状態(図4の(1))では、第1ミッション衛星M1が結合されたプラットフォーム衛星Pが静止軌道101上を周回している。なお、プラットフォーム衛星Pが静止軌道101から静止トランスファー軌道102に移動して、新しいミッション衛星と結合するのではなく、所定の軌道に位置したまま、地球から打ち上げられたミッション衛星と結合してもよい。このような制御方法を図7に例示する。 (Example of satellite control method)
An example of a satellite control method in the satellite utilization system S100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 and 6. FIG. FIG. 6 is a flow diagram of a satellite control method. In the initial state of FIG. 4 ((1) of FIG. 4), the platform satellite P to which the first mission satellite M1 is coupled is orbiting the
まず、軌道降下ステップであるステップS1において、プラットフォーム衛星Pを静止軌道101から静止トランスファー軌道102に降下させる。具体的には、プラットフォーム衛星Pは、衛星管理装置2が送信したプラットフォーム衛星Pの降下を開始させるための第1コマンド信号を受信する。プラットフォーム衛星Pは、この第1コマンド信号を受信した場合に、静止軌道101から静止トランスファー軌道102への移動を開始する。
First, in step S1, which is an orbital descent step, the platform satellite P is lowered from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 . Specifically, the platform satellite P receives the first command signal for starting the descent of the platform satellite P transmitted by the satellite management device 2 . The platform satellite P starts moving from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 when it receives this first command signal.
なお、「コマンド信号を受信した場合に移動を開始する」とは、必ずしもコマンド信号を受信した時点ですぐにプラットフォーム衛星Pが移動を開始することに限定されず、コマンド信号が示す所定の時間帯にプラットフォーム衛星Pが移動を開始することを含む。
Note that "to start moving when a command signal is received" does not necessarily mean that the platform satellite P starts moving immediately upon receiving the command signal. , the platform satellite P begins to move.
プラットフォーム衛星Pは、静止トランスファー軌道102に到達後、一例として第1コマンド信号に含まれた、第2ミッション衛星M2を到達させるべき静止トランスファー軌道102における位置に基づいて決定された目標位置まで移動する。
After reaching the geostationary transfer orbit 102, the platform satellite P moves to a target position determined based on the position on the geostationary transfer orbit 102 to be reached by the second mission satellite M2, which is included in the first command signal as an example. .
第2ミッション衛星M2は、地上からロケットで打ち上げられて静止トランスファー軌道102に投入され、所定の時間帯に静止トランスファー軌道102の所定の位置に位置している。
The second mission satellite M2 is launched by a rocket from the ground, is put into the geostationary transfer orbit 102, and is positioned at a predetermined position in the geostationary transfer orbit 102 during a predetermined time period.
次いで、分離ステップであるステップS2において、プラットフォーム衛星Pは第1ミッション衛星M1を分離する。プラットフォーム衛星Pは、例えば、衛星管理装置2から送信された第1ミッション衛星を分離させるための第2コマンド信号に基づき、この信号が示す分離動作の条件にしたがって第1ミッション衛星M1を分離させる。一例として、プラットフォーム衛星Pは、第4軌道に第1ミッション衛星M1を投入する。これにより第1ミッション衛星M1は大気圏で燃焼して廃棄される。
Then, in a separation step, step S2, the platform satellite P separates the first mission satellite M1. For example, based on the second command signal for separating the first mission satellite transmitted from the satellite management device 2, the platform satellite P separates the first mission satellite M1 according to the separation operation conditions indicated by this signal. As an example, platform satellite P launches first mission satellite M1 into fourth orbit. As a result, the first mission satellite M1 is burned in the atmosphere and discarded.
次いで、結合ステップであるステップS3において、第1ミッション衛星M1が分離され単体となったプラットフォーム衛星Pは、静止トランスファー軌道102上の所定の位置に位置している第2ミッション衛星M2に向けて移動する。その後、プラットフォーム衛星Pは第2ミッション衛星M2と結合する。プラットフォーム衛星Pは、例えば、プラットフォーム衛星Pの連結機構33と第2ミッション衛星M2の連結機構41とを機械的に連結させることにより、第2ミッション衛星M2と結合する。
Next, in step S3, which is a combining step, the platform satellite P from which the first mission satellite M1 has been separated into a single unit moves toward the second mission satellite M2 located at a predetermined position on the geostationary transfer orbit 102. do. Platform satellite P then mates with second mission satellite M2. Platform satellite P is coupled to second mission satellite M2, for example, by mechanically coupling coupling 33 of platform satellite P and coupling 41 of second mission satellite M2.
プラットフォーム衛星Pに結合された第2ミッション衛星M2に対しては、プラットフォーム衛星Pから電力が供給され、これにより、第2ミッション衛星M2は所定のミッションを実行可能となる。
Power is supplied from the platform satellite P to the second mission satellite M2 coupled to the platform satellite P, thereby enabling the second mission satellite M2 to perform a predetermined mission.
次いで、軌道上昇ステップ(軌道移動ステップ)であるステップS4において、第2ミッション衛星M2が結合されたプラットフォーム衛星Pを、静止軌道101まで再び上昇させる。具体的には、プラットフォーム衛星Pは、静止軌道101において第2ミッション衛星M2が位置するべき位置を示す位置情報に基づき、その位置情報が示す静止軌道101上の所定の位置まで移動する。その後、プラットフォーム衛星Pは、第2ミッション衛星M2が結合された状態で静止軌道101を周回し、第2ミッション衛星M2は静止軌道101において所定のミッションを実行する。
Next, in step S4, which is an orbit raising step (orbit moving step), the platform satellite P coupled with the second mission satellite M2 is raised to the geostationary orbit 101 again. Specifically, the platform satellite P moves to a predetermined position on the geostationary orbit 101 indicated by the positional information based on the positional information indicating the position in the geostationary orbit 101 where the second mission satellite M2 should be located. After that, the platform satellite P orbits the geostationary orbit 101 with the second mission satellite M2 coupled thereto, and the second mission satellite M2 performs a predetermined mission in the geostationary orbit 101.
(本実施形態の作用効果)
以上説明した本実施形態の衛星制御方法によれば、例えば第1ミッション衛星M1の使用期限が到来した時点で人工衛星1全体を廃棄するのではなく、第1ミッション衛星M1のみを廃棄し、プラットフォーム衛星Pについては、第2ミッション衛星M2が結合した状態で継続して使用することができる。つまり、プラットフォーム衛星Pはミッション衛星Mを交換して長期にわたって使用できるため、結果として、人工衛星1の購入/運用等のコストを抑えることができる。また、人工衛星1全体が廃棄されるわけではないので、廃棄物の量も低減する。 (Action and effect of the present embodiment)
According to the satellite control method of the present embodiment described above, for example, when the first mission satellite M1 reaches its expiration date, instead of discarding the entireartificial satellite 1, only the first mission satellite M1 is discarded and the platform Satellite P can continue to be used with second mission satellite M2 coupled. In other words, since the platform satellite P can be used for a long period of time by replacing the mission satellite M, the cost of purchasing/operating the artificial satellite 1 can be reduced as a result. Also, since the entire satellite 1 is not discarded, the amount of waste is also reduced.
以上説明した本実施形態の衛星制御方法によれば、例えば第1ミッション衛星M1の使用期限が到来した時点で人工衛星1全体を廃棄するのではなく、第1ミッション衛星M1のみを廃棄し、プラットフォーム衛星Pについては、第2ミッション衛星M2が結合した状態で継続して使用することができる。つまり、プラットフォーム衛星Pはミッション衛星Mを交換して長期にわたって使用できるため、結果として、人工衛星1の購入/運用等のコストを抑えることができる。また、人工衛星1全体が廃棄されるわけではないので、廃棄物の量も低減する。 (Action and effect of the present embodiment)
According to the satellite control method of the present embodiment described above, for example, when the first mission satellite M1 reaches its expiration date, instead of discarding the entire
本実施形態の衛星制御方法では、第2ミッション衛星M2との結合のために静止軌道101から静止トランスファー軌道102へ降下したプラットフォーム衛星Pが、静止トランスファー軌道102において、第1ミッション衛星M1を第4軌道に投入した後、軌道を変えることなく次の第2ミッション衛星M2に結合する。このような方法は、例えば、第1ミッション衛星M1の廃棄のためにプラットフォーム衛星Pが静止軌道101から墓場軌道へ移動し、その後、静止トランスファー軌道102に降下するような動作と比較して、プラットフォーム衛星Pの移動のための燃料が少なくて済み、効率的である。その上、宇宙空間での(墓場軌道への)廃棄をなくすことができる。
In the satellite control method of this embodiment, the platform satellite P descended from the geostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 for coupling with the second mission satellite M2 moves the first mission satellite M1 to the fourth After being injected into orbit, it couples to the next second mission satellite M2 without changing its orbit. Such a method is advantageous in comparison with, for example, platform satellite P moving from geostationary orbit 101 to graveyard orbit and then descending to geostationary transfer orbit 102 for disposal of first mission satellite M1. It requires less fuel for the movement of satellite P and is efficient. In addition, space disposal (to graveyard orbit) can be eliminated.
また、本実施形態では、ミッション衛星Mは発電装置等を有さず、プラットフォーム衛星Pに対して着脱自在に結合されてプラットフォーム衛星Pから電力が供給される構成である。したがって、ミッション衛星Mを小型軽量、かつ容易に作成することができる。
In addition, in this embodiment, the mission satellite M does not have a power generator or the like, and is detachably coupled to the platform satellite P so that power is supplied from the platform satellite P. Therefore, the mission satellite M can be made small, light, and easy.
(第1の実施形態の変形例)
本実施形態は上述した具体的な態様に限定されず、例えば次のように変形されてもよい。例えば、上記では、第1軌道及び第2軌道として静止軌道101及び静止トランスファー軌道102を例示したが、第1軌道及び第2軌道は他の任意の軌道であってもよい。第1軌道及び第2軌道が同一軌道であってもよい。 (Modification of the first embodiment)
This embodiment is not limited to the specific aspects described above, and may be modified as follows, for example. For example, although thegeostationary orbit 101 and the geostationary transfer orbit 102 are illustrated above as the first orbit and the second orbit, the first orbit and the second orbit may be other arbitrary orbits. The first trajectory and the second trajectory may be the same trajectory.
本実施形態は上述した具体的な態様に限定されず、例えば次のように変形されてもよい。例えば、上記では、第1軌道及び第2軌道として静止軌道101及び静止トランスファー軌道102を例示したが、第1軌道及び第2軌道は他の任意の軌道であってもよい。第1軌道及び第2軌道が同一軌道であってもよい。 (Modification of the first embodiment)
This embodiment is not limited to the specific aspects described above, and may be modified as follows, for example. For example, although the
また、プラットフォーム衛星Pは、第2ミッション衛星M2を静止軌道101ではなく、第1軌道及び第2軌道とは異なる第3軌道に移動させてもよい。ここで、第3軌道は、一例として中軌道や準天頂軌道であってもよい。なお、上記実施形態では、地上から打ち上げられた衛星が第2軌道に投入された後に第1軌道の移動することを例示したが、衛星は第1軌道に直接投入されてもよい。また、本発明の一形態においては、プラットフォーム衛星Pが第2軌道に移動することなく、第1軌道で第1ミッション衛星M1を分離し、次いで、第2ミッション衛星M2と結合してもよい(図7参照)。ここで、第2ミッション衛星M2は、第1軌道に直接投入されてもよいし、第2軌道を経由して第1軌道に投入されてもよい。また、結合後ステップとして、第2ミッション衛星M2と結合したプラットフォーム衛星Pを、そのまま第1軌道を周回し続けさせてもよいし、第1軌道とは異なる他の軌道に移動させてもよい。他の軌道は、例えば第3軌道などであってもよい。
Also, the platform satellite P may move the second mission satellite M2 not to the geostationary orbit 101 but to a third orbit different from the first orbit and the second orbit. Here, the third orbit may be, for example, a middle orbit or a quasi-zenith orbit. In the above embodiment, the satellite launched from the ground is exemplified to move to the first orbit after being injected into the second orbit, but the satellite may be injected directly into the first orbit. Also, in one form of the invention, the first mission satellite M1 may be separated in the first orbit and then coupled with the second mission satellite M2 without the platform satellite P moving to the second orbit ( See Figure 7). Here, the second mission satellite M2 may be directly injected into the first orbit, or may be injected into the first orbit via the second orbit. Further, as a post-coupling step, the platform satellite P coupled with the second mission satellite M2 may continue to orbit the first orbit, or may be moved to another orbit different from the first orbit. Other trajectories may be, for example, the third trajectory.
上記では、第1ミッション衛星M1を大気圏に突入させることを例示したが、プラットフォーム衛星Pは第1ミッション衛星M1を大気圏に突入させるのではなく、静止トランスファー軌道102とは異なる軌道上で第1ミッション衛星M1を分離してもよい。プラットフォーム衛星Pは例えば墓場軌道で第1ミッション衛星M1を分離してもよい。墓場軌道は、例えば、静止軌道よりも200kmから300kmほど高高度の軌道である。
In the above description, the first mission satellite M1 is rammed into the atmosphere, but the platform satellite P does not ram the first mission satellite M1 into the atmosphere. Satellite M1 may be separated. Platform satellite P may separate first mission satellite M1, for example, in a graveyard orbit. The graveyard orbit is, for example, an orbit higher than the geostationary orbit by about 200 km to 300 km.
上記では単一のプラットフォーム衛星Pが静止軌道101及び静止トランスファー軌道102を周回することを例示したが、ロケットによって打ち上げられた複数のプラットフォーム衛星Pが静止軌道101上を周回していてもよい。
Although the single platform satellite P orbiting the geostationary orbit 101 and the geostationary transfer orbit 102 is illustrated above, multiple platform satellites P launched by rockets may orbit the geostationary orbit 101.
この場合、例えば衛星管理装置2が複数のプラットフォーム衛星Pの中から1つのプラットフォーム衛星Pを選択し、選択されたプラットフォーム衛星Pに対して第2ミッション衛星M2を結合させるように各衛星が制御されてもよい。
In this case, each satellite is controlled such that, for example, the satellite management device 2 selects one platform satellite P from among a plurality of platform satellites P and couples the selected platform satellite P with the second mission satellite M2. may
<変形例>
(プラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの軌道への導入方法)
上記実施形態では、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとが同一又は別々のロケットで打ち上げられることを説明した。本発明においてはプラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの静止軌道101又は静止トランスファー軌道102への導入はどのような手順で実施されてもよいが、例えば次のような衛星導入ステップが利用されてもよい。 <Modification>
(Method of introducing platform satellite P and mission satellite M into orbit)
In the above embodiments, it was explained that the platform satellite P and the mission satellite M were launched by the same or separate rockets. In the present invention, the introduction of the platform satellite P and the mission satellite M into thegeostationary orbit 101 or the geostationary transfer orbit 102 may be carried out by any procedure. For example, the following satellite introduction steps may be used. .
(プラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの軌道への導入方法)
上記実施形態では、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mとが同一又は別々のロケットで打ち上げられることを説明した。本発明においてはプラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mの静止軌道101又は静止トランスファー軌道102への導入はどのような手順で実施されてもよいが、例えば次のような衛星導入ステップが利用されてもよい。 <Modification>
(Method of introducing platform satellite P and mission satellite M into orbit)
In the above embodiments, it was explained that the platform satellite P and the mission satellite M were launched by the same or separate rockets. In the present invention, the introduction of the platform satellite P and the mission satellite M into the
具体的には、この衛星導入ステップでは、一例として、同一又は別々のロケットによりプラットフォーム衛星P及び第1ミッション衛星M1を互いに結合されていない状態で投入した後、静止トランスファー軌道102においてプラットフォーム衛星Pと第1ミッション衛星M1とを結合させる。そして、第1ミッション衛星M1と結合したプラットフォーム衛星Pを静止トランスファー軌道102から静止軌道101へ上昇させる。
Specifically, in this satellite introduction step, as an example, after launching the platform satellite P and the first mission satellite M1 by the same or different rockets in a state in which they are not coupled with each other, the platform satellite P and the It is coupled with the first mission satellite M1. Then, the platform satellite P coupled with the first mission satellite M1 is raised from the geostationary transfer orbit 102 to the geostationary orbit 101 .
ロケットで打ち上げられるプラットフォーム衛星P及びミッション衛星Mのうち、最初にプラットフォーム衛星Pがロケットから分離されて静止トランスファー軌道102に投入され、その後、ミッション衛星Mがロケットから分離されて静止トランスファー軌道102に投入されてもよい。
Of the platform satellite P and the mission satellite M launched by the rocket, the platform satellite P is first separated from the rocket and put into the geostationary transfer orbit 102, and then the mission satellite M is separated from the rocket and put into the geostationary transfer orbit 102. may be
(ミッション衛星Mへのプラットフォーム衛星Pの結合)
最初にミッション衛星Mがロケットで打ち上げられ、所定の軌道を周回してミッションを行ってもよい。その後、ミッション衛星Mの電源系及び/又は姿勢軌道制御系が故障して所定のミッションを行えなくなった場合に、プラットフォーム衛星Pがロケットで打ち上げられ、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mを結合させてもよい。(図8参照) (Coupling of platform satellite P to mission satellite M)
First, the mission satellite M may be launched by a rocket and go around a predetermined orbit to perform a mission. After that, if the power supply system and/or the attitude orbit control system of the mission satellite M fails and a predetermined mission cannot be performed, the platform satellite P is launched by a rocket and the platform satellite P and the mission satellite M are coupled. good. (See Figure 8)
最初にミッション衛星Mがロケットで打ち上げられ、所定の軌道を周回してミッションを行ってもよい。その後、ミッション衛星Mの電源系及び/又は姿勢軌道制御系が故障して所定のミッションを行えなくなった場合に、プラットフォーム衛星Pがロケットで打ち上げられ、プラットフォーム衛星Pとミッション衛星Mを結合させてもよい。(図8参照) (Coupling of platform satellite P to mission satellite M)
First, the mission satellite M may be launched by a rocket and go around a predetermined orbit to perform a mission. After that, if the power supply system and/or the attitude orbit control system of the mission satellite M fails and a predetermined mission cannot be performed, the platform satellite P is launched by a rocket and the platform satellite P and the mission satellite M are coupled. good. (See Figure 8)
つまり、図4及び図7においては、第1ミッション衛星M1及び/又は第2ミッション衛星M2を第1軌道を周回するプラットフォーム衛星Pに結合させているが、図8に示すように、ミッション衛星Mが電源系及び/又は姿勢軌道制御系を有しており、プラットフォーム衛星Pから電力供給を受けずとも単独でミッションを遂行できる構成としてもよい。その際、ミッション衛星Mは、プラットフォーム衛星Pと着脱自在に結合されるよう構成されており、ミッション衛星Mの電源系及び/又は姿勢起動制御系に故障が発生した場合に、プラットフォーム衛星Pと結合させる構成としてもよい。この場合、ミッション衛星Mとプラットフォーム衛星Pとを結合させた状態が、図4の(1)の状態や図7の最初の状態に相当すると言える。つまり、図4の(3)や図7における第1ミッション衛星M1を分離するステップは、このような結合ステップの後に行われる。 または、ミッション衛星Mとプラットフォーム衛星Pとを結合させた状態で廃棄してもよい。 そして、ミッション衛星Mの電源系が故障している場合には、結合させたプラットフォーム衛星Pから電力を供給する構成としてもよい。あるいは、ミッション衛星Mの姿勢軌道制御系が故障している場合には、結合させたプラットフォーム衛星Pが姿勢軌道制御を行うよう構成してもよい。
4 and 7, the first mission satellite M1 and/or the second mission satellite M2 are coupled to the platform satellite P orbiting the first orbit, but as shown in FIG. has a power supply system and/or an attitude orbit control system, and may be configured to be able to perform a mission independently without receiving power supply from the platform satellite P. At that time, the mission satellite M is configured to be detachably coupled to the platform satellite P, and if a failure occurs in the power supply system and/or the attitude start-up control system of the mission satellite M, coupling with the platform satellite P will occur. It may be configured to allow In this case, it can be said that the state in which the mission satellite M and the platform satellite P are combined corresponds to the state (1) in FIG. 4 or the first state in FIG. That is, the step of separating the first mission satellite M1 in (3) of FIG. 4 and FIG. 7 is performed after such a combining step. Alternatively, the mission satellite M and the platform satellite P may be discarded in a combined state. And, if the power supply system of the mission satellite M fails, power may be supplied from the connected platform satellite P. Alternatively, if the attitude orbit control system of the mission satellite M fails, the coupled platform satellite P may be configured to perform attitude orbit control.
このようにすることで、電源系及び/又は姿勢軌道制御系を有するミッション衛星が、軌道上で電源系、姿勢軌道制御系のいずれかに故障が発生して所定のミッションを行えなくなった場合であっても、プラットフォーム衛星の電源系及び/又は姿勢軌道制御系を活用し、まだ利用可能なミッション機能を活用して、ミッションを継続することができる。したがって、従来技術における、ミッション機能がまだ利用可能であるにも関わらず人工衛星全体が廃棄されるため、人工衛星の再製作のコストが高いという課題を解決することができる。
By doing so, even if a mission satellite having a power supply system and/or an attitude orbit control system fails in orbit in either the power supply system or the attitude orbit control system and cannot perform a predetermined mission. Even so, the mission can continue utilizing the platform satellite's power system and/or attitude and orbital control system, and utilizing the mission capabilities that are still available. Therefore, the problem in the prior art of the high cost of remanufacturing a satellite, because the entire satellite is scrapped while the mission functions are still available, can be solved.
(ミッション衛星Mの交換)
上記実施形態では、第1ミッション衛星M1の使用期限が到来した場合に、プラットフォーム衛星Pが静止軌道101から静止トランスファー軌道102へ移動して第1ミッション衛星M1を分離することを説明した。第1ミッション衛星M1は、使用期限の到来以外の他の条件を契機として交換されてもよい。例えば、プラットフォーム衛星Pは、第1ミッション衛星M1の故障を検出し、衛星管理装置2から第1ミッション衛星M1を分離するためのコマンド信号を受信した場合に、第1ミッション衛星M1を分離し、地上から打ち上げられた第2ミッション衛星M2と結合してもよい。 (Replacement of mission satellite M)
In the above embodiment, when the first mission satellite M1 has expired, the platform satellite P moves from thegeostationary orbit 101 to the geostationary transfer orbit 102 to separate the first mission satellite M1. The first mission satellite M1 may be replaced by other conditions other than the expiration of the service life. For example, when the platform satellite P detects a failure of the first mission satellite M1 and receives a command signal to separate the first mission satellite M1 from the satellite management device 2, the platform satellite P separates the first mission satellite M1, It may be coupled with a second mission satellite M2 launched from the ground.
上記実施形態では、第1ミッション衛星M1の使用期限が到来した場合に、プラットフォーム衛星Pが静止軌道101から静止トランスファー軌道102へ移動して第1ミッション衛星M1を分離することを説明した。第1ミッション衛星M1は、使用期限の到来以外の他の条件を契機として交換されてもよい。例えば、プラットフォーム衛星Pは、第1ミッション衛星M1の故障を検出し、衛星管理装置2から第1ミッション衛星M1を分離するためのコマンド信号を受信した場合に、第1ミッション衛星M1を分離し、地上から打ち上げられた第2ミッション衛星M2と結合してもよい。 (Replacement of mission satellite M)
In the above embodiment, when the first mission satellite M1 has expired, the platform satellite P moves from the
上記実施形態では、プラットフォーム衛星Pが第1ミッション衛星M1を分離し、その後、第2ミッション衛星M2がプラットフォーム衛星Pに結合することを説明した。プラットフォーム衛星Pは、ミッション衛星Mを例えば第4軌道などの別の軌道に投入する以外にも、ミッション衛星Mと一体となって第4軌道などの別の軌道に移動してもよい。つまり、本発明の衛星制御方法の一例では、プラットフォーム衛星Pにミッション衛星M(例えば、第1ミッション衛星M1、又は、第2ミッション衛星M2、又は、第2のミッション衛星とは異なる第3ミッション衛星)が結合された状態で、プラットフォーム衛星Pを、第4軌道などの別の軌道に移動させてもよい。なお、第3ミッション衛星は、例えば第2ミッション衛星M2がプラットフォーム衛星Pから分離された後にプラットフォーム衛星Pに結合される任意のミッション衛星Mであってもよい。
In the above embodiment, it was explained that the platform satellite P separates the first mission satellite M1, and then the second mission satellite M2 joins the platform satellite P. In addition to injecting the mission satellite M into another orbit such as the fourth orbit, the platform satellite P may move together with the mission satellite M to another orbit such as the fourth orbit. In other words, in one example of the satellite control method of the present invention, the platform satellite P has a mission satellite M (for example, a first mission satellite M1, a second mission satellite M2, or a third mission satellite different from the second mission satellite). ) are coupled, the platform satellite P may be moved to another orbit, such as the fourth orbit. It should be noted that the third mission satellite may be any mission satellite M that is coupled to the platform satellite P after the second mission satellite M2 has been separated from the platform satellite P, for example.
(プラットフォーム衛星Pの交換)
人工衛星1の運用中にプラットフォーム衛星Pが故障(例えば、通信装置以外の機器の故障)することが想定される。この場合、衛星管理装置2は、次のような方法で衛星を制御してもよい。まず、衛星管理装置2は、静止軌道101を周回している複数のプラットフォーム衛星Pのうち、第1プラットフォーム衛星P1から分離されるミッション衛星Mに結合可能な第2プラットフォーム衛星P2を選択し、第2プラットフォーム衛星P2に対して、ミッション衛星Mに結合可能な所定の位置まで移動させるための移動指示コマンド信号を送信する。衛星管理装置2は、故障した第1プラットフォーム衛星P1に対して、ミッション衛星Mを分離させるための分離指示コマンド信号を送信する。 (Replacement of platform satellite P)
It is conceivable that the platform satellite P will fail (for example, equipment other than the communication device will fail) during operation of theartificial satellite 1 . In this case, the satellite management device 2 may control the satellites in the following manner. First, the satellite management device 2 selects, from among the plurality of platform satellites P orbiting the geostationary orbit 101, the second platform satellite P2 that can be coupled to the mission satellite M separated from the first platform satellite P1. A movement instruction command signal is transmitted to the 2-platform satellite P2 to move it to a predetermined position where it can be coupled to the mission satellite M. The satellite management device 2 transmits a separation instruction command signal for separating the mission satellite M to the failed first platform satellite P1.
人工衛星1の運用中にプラットフォーム衛星Pが故障(例えば、通信装置以外の機器の故障)することが想定される。この場合、衛星管理装置2は、次のような方法で衛星を制御してもよい。まず、衛星管理装置2は、静止軌道101を周回している複数のプラットフォーム衛星Pのうち、第1プラットフォーム衛星P1から分離されるミッション衛星Mに結合可能な第2プラットフォーム衛星P2を選択し、第2プラットフォーム衛星P2に対して、ミッション衛星Mに結合可能な所定の位置まで移動させるための移動指示コマンド信号を送信する。衛星管理装置2は、故障した第1プラットフォーム衛星P1に対して、ミッション衛星Mを分離させるための分離指示コマンド信号を送信する。 (Replacement of platform satellite P)
It is conceivable that the platform satellite P will fail (for example, equipment other than the communication device will fail) during operation of the
第2プラットフォーム衛星P2は、衛星管理装置2から移動指示コマンド信号を受信し、第1プラットフォーム衛星P1から分離されるミッション衛星Mに向かって移動する。次に、第1プラットフォーム衛星P1は、衛星管理装置2から分離指示コマンド信号を受信し、ミッション衛星Mを分離させる。その後、第2プラットフォーム衛星P2がミッション衛星Mに結合することで、ミッション衛星Mを静止軌道101上で継続して使用できる。
The second platform satellite P2 receives the movement instruction command signal from the satellite management device 2 and moves toward the mission satellite M separated from the first platform satellite P1. Next, the first platform satellite P1 receives a separation instruction command signal from the satellite management device 2 and separates the mission satellite M. After that, the second platform satellite P2 is coupled to the mission satellite M so that the mission satellite M can continue to be used in the geostationary orbit 101 .
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof. be. For example, all or part of the device can be functionally or physically distributed and integrated in arbitrary units. In addition, new embodiments resulting from arbitrary combinations of multiple embodiments are also included in the embodiments of the present invention. The effect of the new embodiment caused by the combination has the effect of the original embodiment.
(付記)
本出願は、下記の発明を開示する:
1.第1軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回しているプラットフォーム衛星を、前記第1軌道よりも地球に近い第2軌道に移動させる軌道降下ステップと、前記第2軌道において前記プラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、前記第2軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道、又は、前記第1軌道及び前記第2軌道とは異なる第3軌道に移動させる軌道移動ステップと、を有する衛星制御方法。 (Appendix)
The present application discloses the following inventions:
1. an orbital descent step of moving a platform satellite orbiting in a first orbit coupled with a first mission satellite to a second orbit closer to the earth than the first orbit; a separation step of separating the first mission satellite; a coupling step of coupling the second mission satellite inserted into the second orbit and the platform satellite; an orbit moving step of moving to one orbit or a third orbit different from the first orbit and the second orbit.
本出願は、下記の発明を開示する:
1.第1軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回しているプラットフォーム衛星を、前記第1軌道よりも地球に近い第2軌道に移動させる軌道降下ステップと、前記第2軌道において前記プラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、前記第2軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道、又は、前記第1軌道及び前記第2軌道とは異なる第3軌道に移動させる軌道移動ステップと、を有する衛星制御方法。 (Appendix)
The present application discloses the following inventions:
1. an orbital descent step of moving a platform satellite orbiting in a first orbit coupled with a first mission satellite to a second orbit closer to the earth than the first orbit; a separation step of separating the first mission satellite; a coupling step of coupling the second mission satellite inserted into the second orbit and the platform satellite; an orbit moving step of moving to one orbit or a third orbit different from the first orbit and the second orbit.
2.前記分離ステップは、前記第1ミッション衛星を前記プラットフォーム衛星から分離して前記第1ミッション衛星を大気圏へ突入させるための軌道に投入するステップを含んでもよい。
2. The separating step may include separating the first mission satellite from the platform satellite and injecting the first mission satellite into an orbit for entry into the atmosphere.
3.上記衛星制御方法は、前記プラットフォーム衛星が前記第2軌道上に到達するべき時間帯を決定する時間帯決定ステップをさらに有し、前記時間帯決定ステップは、前記第2ミッション衛星が前記第1軌道に到達するべき第1時間帯に基づいて、前記プラットフォーム衛星が前記第2軌道上に到達するべき第2時間帯を決定するステップと、前記第2時間帯に基づいて、前記プラットフォーム衛星を前記第2軌道に向けて移動を開始させる第3時間帯を決定するステップと、を含み、前記軌道降下ステップは、前記第3時間帯に、前記プラットフォーム衛星を前記第2軌道に向けて移動を開始させるステップを含んでもよい。
3. The above satellite control method further includes a time zone determination step of determining a time zone during which the platform satellite should reach the second orbit, wherein the time zone determination step includes determining a time zone during which the second mission satellite reaches the first orbit. determining a second time period for the platform satellite to reach the second orbit based on a first time period for the platform satellite to reach the second orbit; determining a third time period to initiate movement toward second orbit, wherein said orbital descent step causes said platform satellite to begin movement toward said second orbit during said third time period. may include steps.
4.前記軌道降下ステップは、前記第2ミッション衛星を到達させるべき前記第2軌道における位置に基づいて決定された前記第2軌道上の所定の位置まで前記プラットフォーム衛星を移動させるステップを含んでもよい。
4. The step of lowering the orbit may include moving the platform satellite to a predetermined position on the second orbit determined based on a position on the second orbit to be reached by the second mission satellite.
5.前記第1軌道が静止軌道であり、前記第2軌道が静止トランスファー軌道であり、前記軌道降下ステップでは、地上の衛星管理装置が送信した、前記プラットフォーム衛星の前記静止トランスファー軌道への移動を開始させるための第1コマンド信号を前記プラットフォーム衛星が受信した場合に、前記プラットフォーム衛星が前記静止軌道から前記静止トランスファー軌道への移動を開始してもよい。
5. The first orbit is a geostationary orbit, the second orbit is a geostationary transfer orbit, and the orbit descending step initiates movement of the platform satellite to the geostationary transfer orbit, as transmitted by a satellite manager on the ground. The platform satellite may initiate movement from the geostationary orbit to the geostationary transfer orbit when the platform satellite receives a first command signal to.
6.前記軌道移動ステップは、前記第1軌道において前記第2ミッション衛星が位置するべき位置を示す位置情報に基づき、前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道上の所定の位置まで移動させるステップを含んでもよい。
6. The orbit moving step moves the platform satellite coupled with the second mission satellite to a predetermined position on the first orbit based on position information indicating the position where the second mission satellite should be positioned on the first orbit. A step of moving may be included.
7.前記第1軌道が静止軌道であり、前記第2軌道が静止トランスファー軌道であり、前記分離ステップは、地上の衛星管理装置が送信した、前記プラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させるための第2コマンド信号に基づき、前記プラットフォーム衛星が前記第1ミッション衛星を分離することを含んでもよい。
7. The first orbit is a geostationary orbit, the second orbit is a geostationary transfer orbit, and the separating step includes a first mission satellite transmitted by a satellite management device on the ground for separating the first mission satellite from the platform satellite. The platform satellite may detach the first mission satellite based on two command signals.
8.前記結合ステップは、地上の衛星管理装置が送信した、前記第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させるための第3コマンド信号に基づき、前記プラットフォーム衛星が前記第2ミッション衛星と結合するステップを含んでもよい。
8. The combining step comprises combining the platform satellite with the second mission satellite based on a third command signal transmitted by a satellite management device on the ground for combining the second mission satellite and the platform satellite. may contain.
9.前記第1軌道が静止軌道であり、前記第2軌道が静止トランスファー軌道であり、前記軌道移動ステップは、地上の衛星管理装置が送信した、前記プラットフォーム衛星を前記静止トランスファー軌道から前記静止軌道へ移動させるための第4コマンド信号に基づき、前記プラットフォーム衛星が前記静止軌道へ移動するステップを含んでもよい。
9. The first orbit is a geostationary orbit, the second orbit is a geostationary transfer orbit, and the orbit movement step moves the platform satellite from the geostationary transfer orbit to the geostationary orbit transmitted by a satellite management device on the ground. moving said platform satellite to said geostationary orbit based on a fourth command signal to cause said platform satellite to move to said geostationary orbit;
10.上記衛星制御方法は、前記プラットフォーム衛星に前記第2ミッション衛星、又は、前記第2ミッション衛星とは異なる第3ミッション衛星が結合された状態で、前記プラットフォーム衛星を、大気圏へ突入させるための軌道に移動させるステップをさらに有してもよい。
10. In the above satellite control method, in a state where the platform satellite is coupled with the second mission satellite or a third mission satellite different from the second mission satellite, the platform satellite is put into an orbit for entering the atmosphere. It may further have a step of moving.
11.前記プラットフォーム衛星は、発電装置を有し、前記第1ミッション衛星及び前記第2ミッション衛星は発電装置を有さず、前記プラットフォーム衛星に対して着脱自在に結合され、前記プラットフォーム衛星から電力が供給されてもよい。
11. The platform satellite has a power generator, and the first mission satellite and the second mission satellite do not have a power generator, are detachably coupled to the platform satellite, and are powered by the platform satellite. may
12.上記衛星制御方法は、前記第2軌道に、同一又は別々のロケットにより前記プラットフォーム衛星及び前記第1ミッション衛星を互いに結合されていない状態で投入した後、前記第2軌道において前記プラットフォーム衛星と前記第1ミッション衛星とを結合させ、前記プラットフォーム衛星及び前記第1ミッション衛星を前記第2軌道から前記第1軌道へ移動させる衛星導入ステップをさらに有してもよい。
12. The above satellite control method includes launching the platform satellite and the first mission satellite into the second orbit by the same or different rockets in a state in which they are not coupled with each other, and then launching the platform satellite and the first mission satellite into the second orbit. The method may further include a satellite introduction step of combining with one mission satellite and moving the platform satellite and the first mission satellite from the second orbit to the first orbit.
13.上記衛星制御方法は、前記軌道降下ステップよりも前に、前記第1ミッション衛星が故障したことを示す情報、前記第1ミッション衛星の運用が終了したことを示す情報、又は前記第1ミッション衛星の交換が必要であることを示す情報のうち少なくともいずれかを前記プラットフォーム衛星又は前記第1ミッション衛星が地上の衛星管理装置に送信する通知ステップをさらに有してもよい。
13. In the above satellite control method, prior to the orbit descent step, information indicating that the first mission satellite has failed, information indicating that the operation of the first mission satellite has ended, or A notification step may be further included in which the platform satellite or the first mission satellite transmits at least one of information indicating that an exchange is required to a satellite management device on the ground.
1 人工衛星
2 衛星管理装置
10 地球
21 通信部
22 記憶部
23 制御部
24 データ取得部
25 条件決定部
26 信号生成部
27 送信部
31 太陽電池パドル
32 電源部
33 連結機構
34 推進装置
35 姿勢制御装置
36 通信装置
37 制御部
41 連結機構
42 ミッション装置
43 電力分配装置
44 通信装置
45 制御部
101 静止軌道
102 静止トランスファー軌道
M ミッション衛星
M1 第1ミッション衛星
M2 第2ミッション衛星
P プラットフォーム衛星
P1 第1プラットフォーム衛星
P2 第2プラットフォーム衛星
S100 衛星利用システム
1 Artificial satellite 2Satellite management device 10 Earth 21 Communication unit 22 Storage unit 23 Control unit 24 Data acquisition unit 25 Condition determination unit 26 Signal generation unit 27 Transmission unit 31 Solar paddle 32 Power supply unit 33 Coupling mechanism 34 Propulsion device 35 Attitude control device 36 communication device 37 control unit 41 coupling mechanism 42 mission device 43 power distribution device 44 communication device 45 control unit 101 geostationary orbit 102 geostationary transfer orbit M mission satellite M1 first mission satellite M2 second mission satellite P platform satellite P1 first platform satellite P2 2nd platform satellite S100 Satellite utilization system
2 衛星管理装置
10 地球
21 通信部
22 記憶部
23 制御部
24 データ取得部
25 条件決定部
26 信号生成部
27 送信部
31 太陽電池パドル
32 電源部
33 連結機構
34 推進装置
35 姿勢制御装置
36 通信装置
37 制御部
41 連結機構
42 ミッション装置
43 電力分配装置
44 通信装置
45 制御部
101 静止軌道
102 静止トランスファー軌道
M ミッション衛星
M1 第1ミッション衛星
M2 第2ミッション衛星
P プラットフォーム衛星
P1 第1プラットフォーム衛星
P2 第2プラットフォーム衛星
S100 衛星利用システム
1 Artificial satellite 2
Claims (10)
- 第1軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回し、前記第1ミッション衛星が前記第1軌道上においてミッションを実行するための電力を前記第1ミッション衛星に対して供給するプラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、
前記第1軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、
前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道において周回させるか、又は、前記第1軌道とは異なる他の軌道に移動させる結合後ステップと、
を有する、衛星制御方法。 from a platform satellite orbiting in conjunction with a first mission satellite in a first orbit and supplying power to said first mission satellite for said first mission satellite to perform a mission in said first orbit; a separation step separating the first mission satellite;
a coupling step of coupling the second mission satellite injected into the first orbit and the platform satellite;
a post-coupling step of causing said platform satellite coupled with said second mission satellite to orbit in said first orbit or move to another orbit different from said first orbit;
A satellite control method comprising: - 前記分離ステップは、
前記第1ミッション衛星を前記プラットフォーム衛星から分離して前記第1ミッション衛星を大気圏へ突入させるための軌道に投入するステップを含む、
請求項1に記載の衛星制御方法。 The separating step comprises:
separating the first mission satellite from the platform satellite and injecting the first mission satellite into an orbit for entry into the atmosphere;
A satellite control method according to claim 1. - 前記分離ステップでは、前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道と異なる他の軌道に移動させ、前記第1ミッション衛星を分離させる、
請求項1又は2に記載の衛星制御方法。 the separating step moves the platform satellite to another orbit different from the first orbit to separate the first mission satellite;
A satellite control method according to claim 1 or 2. - 前記プラットフォーム衛星に前記第1ミッション衛星、又は、前記第2ミッション衛星、又は、前記第2ミッション衛星とは異なる第3ミッション衛星が結合された状態で、前記プラットフォーム衛星を、前記第1軌道とは異なる軌道に移動させるステップをさらに有する、
請求項1又は2に記載の衛星制御方法。 In a state where the platform satellite is coupled with the first mission satellite, the second mission satellite, or the third mission satellite different from the second mission satellite, the platform satellite is separated from the first orbit. further comprising moving to different trajectories;
A satellite control method according to claim 1 or 2. - 前記プラットフォーム衛星は、発電装置を有し、
前記第1ミッション衛星及び前記第2ミッション衛星は発電装置を有さず、前記プラットフォーム衛星に対して着脱自在に結合され、前記プラットフォーム衛星から電力が供給される、
請求項1又は2に記載の衛星制御方法。 the platform satellite has a power generator,
said first mission satellite and said second mission satellite having no power generator and being detachably coupled to said platform satellite and powered by said platform satellite;
A satellite control method according to claim 1 or 2. - 前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星は電源系及び/又は姿勢軌道制御系を有するとともに前記プラットフォーム衛星に対して着脱自在に結合され、前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星における電源系に故障がある場合は、前記プラットフォーム衛星から電力が供給される、
請求項1又は2に記載の制御方法。 The first mission satellite and/or the second mission satellite has a power supply system and/or an attitude orbit control system and is detachably coupled to the platform satellite, and the first mission satellite and/or the second mission satellite power is supplied from the platform satellite if there is a failure in the power system in the satellite;
The control method according to claim 1 or 2. - 前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星は電源系及び/又は姿勢軌道制御系を有するとともに、
前記第1軌道上で電源系及び/又は姿勢軌道制御系に故障が発生した前記第1ミッション衛星及び/又は前記第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる、
請求項1又は2に記載の衛星制御方法。 The first mission satellite and/or the second mission satellite has a power supply system and/or an attitude orbit control system,
Coupling the first mission satellite and/or the second mission satellite in which the power supply system and/or the attitude orbit control system has failed on the first orbit and the platform satellite;
A satellite control method according to claim 1 or 2. - 前記プラットフォーム衛星に前記第1ミッション衛星が結合された状態で、前記プラットフォーム衛星を廃棄する、
請求項1又は2に記載の衛星制御方法。 discarding the platform satellite with the first mission satellite coupled to the platform satellite;
A satellite control method according to claim 1 or 2. - 第1軌道である静止軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回し、前記第1ミッション衛星が前記静止軌道においてミッションを実行するための電力を前記第1ミッション衛星に対して供給するプラットフォーム衛星を、前記第1軌道よりも地球に近い第2軌道に移動させる軌道降下ステップと、
前記第2軌道において前記プラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、
前記第2軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、
前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道、又は、前記第1軌道及び前記第2軌道とは異なる第3軌道に移動させる軌道移動ステップと、
を有する、衛星制御方法。 A platform satellite that orbits in a geostationary orbit that is a first orbit in conjunction with a first mission satellite, and that supplies power to the first mission satellite for the first mission satellite to perform a mission in the geostationary orbit. to a second orbit closer to the earth than the first orbit; and
separating the first mission satellite from the platform satellite in the second orbit;
a coupling step of coupling the second mission satellite inserted into the second orbit and the platform satellite;
an orbit movement step of moving the platform satellite coupled with the second mission satellite to the first orbit or a third orbit different from the first orbit and the second orbit;
A satellite control method comprising: - 第1軌道上を第1ミッション衛星と結合して周回し、前記第1ミッション衛星が前記第1軌道においてミッションを実行するための電力を前記第1ミッション衛星に対して供給するプラットフォーム衛星を、前記第1軌道よりも地球に近い第2軌道に移動させる軌道降下ステップと、
前記第2軌道において前記プラットフォーム衛星から前記第1ミッション衛星を分離させる分離ステップと、
前記第2軌道に投入された第2ミッション衛星と前記プラットフォーム衛星とを結合させる結合ステップと、
前記第2ミッション衛星と結合した前記プラットフォーム衛星を前記第1軌道、又は、前記第1軌道及び前記第2軌道とは異なる第3軌道に移動させる軌道移動ステップと、
を有する、衛星制御方法。
a platform satellite that orbits in conjunction with a first mission satellite in a first orbit and provides power to the first mission satellite for the first mission satellite to perform a mission in the first orbit; an orbital descent step for moving to a second orbit closer to the earth than the first orbit;
separating the first mission satellite from the platform satellite in the second orbit;
a coupling step of coupling the second mission satellite inserted into the second orbit and the platform satellite;
an orbit movement step of moving the platform satellite coupled with the second mission satellite to the first orbit or a third orbit different from the first orbit and the second orbit;
A satellite control method comprising:
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Legal Events
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NENP | Non-entry into the national phase |
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